EP4224151A1 - Verfahren zum bearbeiten von einzelnutzen auf einer materialbahn - Google Patents

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EP4224151A1
EP4224151A1 EP23151168.4A EP23151168A EP4224151A1 EP 4224151 A1 EP4224151 A1 EP 4224151A1 EP 23151168 A EP23151168 A EP 23151168A EP 4224151 A1 EP4224151 A1 EP 4224151A1
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EP
European Patent Office
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individual
material web
processing
length
processing station
Prior art date
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Pending
Application number
EP23151168.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ronny Walther
Franz Höcherl
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
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for processing individual blanks on a material web in a processing position in at least one processing station.
  • the invention is based on the object of proposing a method for processing individual blanks on a material web in a processing position of a processing station, as a result of which increased precision and a reduction in the reject rate are made possible.
  • This object is achieved by a method for processing individual blanks on a material web in a processing position of a processing station, in which the material web has a plurality of individual blanks lined up one behind the other in the direction of web extension, each with at least one piece of information, with each individual blank being assigned a position mark or between two respective individual blanks assigned position marks, one or more individual copies without position marks are provided, in which a distance between two position marks on the material web, which is used as a basis for the production of the position marks on the material web or is recorded in a reference measurement, is stored as a target value in a data processing device, at in which a movement of the material web in the direction of transport is controlled with a drive motor by a controller which communicates with the data processing device.
  • a measuring device For detecting a length between two position marks a measuring device is used, which comprises at least one sensor for detecting the position markers and at least one distance measuring device, which communicate with the data processing device, with the first position marker being recorded by a sensor assigned to the material web and a starting value being set by the distance measuring device when the subsequent second one is recorded position mark with the sensor or another sensor, a signal is output to the displacement measuring device and an end value is set and the actual length of the material web between the first and the second position mark is determined from the difference between the end value and the start value in the data processing device and in which the length of the material web recorded by the measuring device is compared with the target value stored in the data processing device and a change in length is then determined if there is a discrepancy between the recorded length and the target value, and for the processing of the at least one piece of information on the single blank or the single blank in the processing station, length compensation of a stored in the data processing device reference value of the at least one piece of information on the single blank or the single blank.
  • This method enables length changes in the material web to be detected during the processing of individual blanks on the material web, so that length compensation can result in more precise processing and/or precise positioning of the individual blank or the at least one piece of information on the individual blank in the processing station .
  • an increase in the quality, in particular a personalization quality of webs of material, for the production of security documents and a reduction in the reject rate can be achieved.
  • the stored target value for the length of the material web between two position marks can be a value or dimension, for example in ⁇ m, which is used as a basis for the production of the two position marks on the material web. Furthermore, can it is a value that is recorded after the production of the position marks on the web of material by a measurement, with this measurement preferably being based on a predetermined web tension and a predetermined ambient temperature as the basis for carrying out the measurement.
  • the data processing device also includes a controller or is connected to a controller in order to control the movement of the material web and the measuring device and to query, exchange and/or evaluate data and information. This is done in order to carry out at least one length measurement of the material web between two position marks.
  • the start value and the end value can be a signal which is output by the at least one sensor and forwarded to the distance measuring device. Between the start value and the end value, a travel distance of the material web is recorded by the path measuring device and this data is evaluated or forwarded to the data processing device in order to determine an actual value for the recorded length of the material web between the two position marks.
  • Reference values are stored in a database of the data processing device for the individual blank and/or the at least one piece of information on the individual blank.
  • the reference value of the at least one piece of information on the single blank can be personalized information, for example. This can be an image of the document owner, which is stored as a source file in the database.
  • the reference value of the one-up can be, for example, the predetermined dimension of the format for producing the one-up on the material web that is stored in a file.
  • the stored target values can be corrected for the at least one piece of information on the individual blank as well as for the individual blank itself, depending on the change in length of the material web, so that production-dependent changes that affect the material web are taken into account and compensated for. If, for example, a printed image is to be applied to the at least one piece of information in the individual copy of the material web, a setpoint value for the printed image is stored in the processing station.
  • the target value of the at least one piece of information on the single blank or the single blank corresponds to the actual value.
  • the actual value of the at least one piece of information or the at least one individual copy is greater than the stored target value. Due to the length compensation based on the detected change in length, the stored target value can be corrected by the change in length, so that a printed image can then be produced precisely on the at least one piece of information or the individual copy.
  • the positioning of the individual blank in the processing position of the processing station is carried out by querying the position mark using a query device in the processing station and then a exact positioning of the individual panel in the processing station is made possible.
  • the target value between two position marks for the subsequent processing is corrected by the length compensation.
  • an exact positioning of the respective individual blank in the processing position is made possible, since a position mark is assigned to each individual blank.
  • the quality of the processing can also be increased, since the at least one piece of information on the single blank or the single blank has an actual value that deviates from a target value. This deviation is corrected by the length compensation.
  • the position of the individual blanks between two position marks is determined from the detected change in length between the two position marks and with the stored setpoint of two consecutive position marks is compared and, in the event of a change in length, is divided according to the number of individual blanks between the two position marks in order to then control the movement in the transport direction for each individual blank in succession.
  • an exact positioning of the individual blanks can take place in the processing position of the processing station despite a detected change in length.
  • the recorded change in length can simultaneously result in a length compensation with respect to the stored target values for the subsequent processing, so that these are adapted to the recorded actual values of the at least one piece of information or the single use can be adjusted.
  • the recorded change in length between two position marks on the web material can be either an expansion or a shortening. In most cases a stretch will be detected.
  • the changes in the length of the web of material can occur in particular as a result of temperature fluctuations, the influence of tension and/or fluctuations in tension on the web of material.
  • the measurement for detecting the length of the material web is carried out with the measuring device and, if there is a deviation between the detected length and the desired value, a change in length is detected and then an exact positioning can be controlled by the movement of the individual blanks in the processing position of the processing station.
  • precise positioning and/or processing can take place in the respective processing station, independently of different working conditions and temperatures.
  • Each processing station is preferably assigned a drive motor for controlling the movement of the material web, with the drive motor preferably being connected downstream of the processing station, so that the material web is moved through the processing station under tension.
  • a slip-free drive is preferably used for the movement of the material web.
  • the method preferably provides for the at least one sensor of the measuring device to be positioned in front of each processing station at a distance such that the second position mark is detected before the first position mark has reached the processing position in the processing machine. This makes it possible for the at least one piece of information on the individual blank or the individual blank to be moved precisely into the processing position by a subsequent displacement movement as a function of the detected change in length, taking into account length compensation.
  • a rotary encoder or an incremental encoder is used, which is preferably coupled to the drive motor, in particular the drive shaft of the drive motor.
  • the number of revolutions of the drive motor can also be queried to determine the length, taking into account the diameter of the drive roller driven by the drive motor for moving the material web.
  • a buffer is advantageously provided between two consecutive processing stations through which the same material web passes. As a result, a change in length of the material web can be recorded independently for each processing station.
  • This method for processing the material web can be provided, for example, in a processing station in which the at least one piece of information is printed on the single blank or a single blank and a correction of a reference value for the printed image to be applied is carried out depending on the change in length before the printing is controlled.
  • an inspection or a check of the at least one piece of information on the single blank or the single blank can be carried out in the processing station, with the stored reference values of the information to be checked or of the single blank being corrected by the change in length, so that the corrected and stored reference value the actual values of the at least one piece of information on the individual copy or the individual copy due to the change in length are compared.
  • a marking can be applied to the at least one piece of information of the single blank or the single blank, with the marking preferably being applied if the previous inspection has determined that the processing steps applied to the single blank are outside a limit range of a predetermined reference value lay.
  • a marking marks the individual blank as scrap, and this marking is also applied exactly to the individual blank, taking into account the length compensation.
  • the web of material on which at least one item of information is applied to a single blank and multiple single blanks are provided in succession is preferably used as a continuous web of material on a role provided. After passing through at least one processing station, the endless web of material can be stored on a roll again or fed to a further processing station.
  • FIG 1 a schematic view of a material web 14 is shown.
  • This web of material 14 has a plurality of individual blanks 16 following one another in a row.
  • a web width of the material web 14 can also be selected in which two or more individual blanks 16 are positioned next to one another and a large number of individual blanks 16 are positioned one behind the other.
  • At least one piece of information 18 is provided in and/or on each individual blank 16 .
  • This at least one piece of information 18 can be imprinted elements, such as a line or a frame or a symbol or the like.
  • the at least one piece of information 18 can represent a security element.
  • This can be a security element introduced into the material web 14 and/or applied to the material web 14 .
  • These security elements can be visible or invisible to the human eye.
  • this material web 14 includes one or more security elements that are printed, for example, in subsequent processing steps, in particular by inkjet digital printing.
  • the respective individual blank 16 can be personalized, which is combined with further layers in a later work step and processed into a value or security document. Additional process steps for processing the individual blank 16 can also be provided.
  • a position mark 17, 19 is assigned to each individual copy 16.
  • a first or leading position mark is denoted by reference number 17 and a second or subsequent position mark by reference number 19 .
  • These position markers 17, 19 are detected by a sensor during a movement of the material web 14 in a transport direction and are used for the exact positioning of the at least one piece of information 18 of the single blank 16 or the single blank 16 in a processing position.
  • the position mark 17, 19 can be designed, for example, as a so-called fiducial mark.
  • a register mark is a marking in digital print data, on print templates, on print forms or printed sheets, for example in the form of a crosshair.
  • Registration marks are assigned to the print marks. They are used to mount printing forms precisely and correctly and to print precisely on the printed sheets or webs of material. In a multi-color printing, these serve to Alignment and exact positioning of the individual color separations.
  • fiducial marks are preferably positioned outside of a trimming or a single copy or assigned outside of a plurality of single copies.
  • the position marks 17, 19 can also be designed differently instead of the fiducial marks and can be provided on or on the material web 14.
  • the web of material 14 consists of a layer of plastic, in particular polycarbonate (PC), especially bisphenol A polycarbonate, carboxy-modified PC, polyethylene terephthalate (PET), its derivatives such as glycol-modified PET (PETG), carboxy-modified PET, polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl butyral (PVB), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide (PI), polyvinyl alcohol (PVA), polystyrene (PS), polyvinyl phenol (PVP), polypropylene (PP), polyethylene (PE), thermoplastic elastomers (TPE), in particular thermoplastic polyurethane (TPU), acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) and/or derivatives thereof, or of paper and/or cardboard or of a mixture of the aforementioned materials.
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthal
  • the web of material 14 can also consist of several layers connected to one another. These multiple layers may be prelaminated or stitched into a web 14 of material.
  • This web of material 14 can form a layer for a security document, which is made up of several layers and connected to one another by gluing, welding, in particular by lamination.
  • a security document can be, for example, a data page for a book-like value or security document and a data page for a passport or an ID document, in particular in an ID 1 or ID 3 format. It can also be a check card, Visa card, driver's license, access control card, visa, gift or shopping card or other proof of entitlement.
  • the material web 14 can have a layer thickness of 25 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • figure 2 is an alternative embodiment of the material web 14 to figure 1 shown. What differs in this embodiment of the material web 14 is that a position mark 17 is not assigned to each individual blank 16 . In this embodiment, for example, between two consecutive position marks 17, 19, which are each associated with a single blank 16, three single blanks 16 are provided in between. It goes without saying that instead of three individual copies 16, only one or any number of individual copies 16 can be provided in between.
  • FIG 3 a schematic representation of a measuring device 21 for detecting a length, in particular an actual length, of the material web 14 is shown.
  • This measuring device 21 comprises at least one sensor 22 which detects the position marks 17, 19 on the material web 14.
  • the measuring device 21 also includes a path measuring device 24, by which a length of the material web 14 is detected during a movement in the transport direction 25.
  • This path measuring device 24 can be a rotary encoder or an incremental encoder or the like.
  • This displacement measuring device 24 is coupled to a drive motor 26 which conveys the material web 14 in the transport direction 25 via a drive roller 27 or a drive roller.
  • the drive roller 27 or drive roller is designed as a coated roller which preferably has increased friction for improved adhesion to the material web 14 .
  • a pressure roller can be provided associated with this drive roller 27 and/or opposite it, with the material web 14 being interposed. As a result, a slip-free movement of the material web 14 in the transport direction 25 can be controlled.
  • the detection of an actual length of the material web 14 is essential for high product quality.
  • the material web 14 can be subject to a change in length due to temperature fluctuations or the influence of web tension. This change in length can cause elongation or be an abbreviation. Most of the time there will be a stretch. This change in length also affects each individual copy 16, so that the individual copy 16 or the at least one piece of information 18 on the individual copy 16 has an actual value due to the change in length that deviates from a target value.
  • a length compensation for the stored reference value of the at least one information 18 or the individual blank 16 can be carried out before the processing of the individual blank 16 or the at least one piece of information 18 . This length compensation adapts the predefined and stored reference value of the individual copy 16 or the at least one piece of information 18 to the actual situation.
  • the actual length of the material web 14 is determined as follows: The drive motor 26 moves the material web 14 in the transport direction 25. A first position mark 17 is detected by the sensor 22. This position is in figure 3 shown. The sensor 22 emits a signal to the path measuring device 24 in order to start the measurement for detecting the length of the material web 14 . This signal starts the measurement in the path measuring device 24 with a starting value. After a movement of the material web 14, the subsequent or second position mark 19 is detected by the sensor 22. this is in figure 4 shown. The sensor 22 again emits a signal, as a result of which an end value is set in the displacement measuring device 24 .
  • the length measurement of the material web 14 is ended, and the path measuring device 24 forwards the difference between the final value and the starting value to the data processing device 30 . From this, the actual length A of the material web 14, which figure 4 is shown, determined and preferably stored for the subsequent length compensation.
  • Target value between two consecutive position marks 17, 19 for the respective material web 14 is stored. This target value is compared with the detected length A, which corresponds to the determined actual value. If there is a deviation between the desired value and the actual value, there is a change in the length of the material web 14 . A length compensation is then carried out with regard to the further stored reference values for the at least one piece of information 18 or the individual copy 16 for the further processing of the material web 14 .
  • the measuring device 21 shown is preferably integrated into a processing station 35 or part of the processing station 35.
  • the at least one sensor 22 is provided on the input side of the processing station 35.
  • the drive motor 26 and preferably the displacement measuring device 24 are provided on the output side of the processing station 35 .
  • a processing device 37 is arranged in between and is aligned at a processing position 38 .
  • the individual blanks 16 of the material web 14 are guided past the processing device 37 . In order to process the individual blanks 16 or the at least one piece of information 18 on the individual blank 16, these must each be precisely aligned in the processing position 38.
  • the sensor 22 is positioned at a distance in front of the processing station 35 in relation to the processing position 38 , so that a distance between two position marks 17 , 19 is detected before the first position mark 17 reaches the processing position 38 .
  • the movement of the material web 14 can then be controlled, so that the individual blank 16 with the first position mark 17 is moved exactly into the processing position 38 .
  • this traversing movement can take place in such a way that an interrogation device 36 is provided in the processing position 38 , which detects the first position mark 17 in order to align the associated individual blank 16 in the processing position 38 .
  • the known distance between the sensor 22 of the measuring device 21 and the processing device 37 is compared with the detected length between the first and subsequent position mark 17, 19 and the remaining travel path is controlled.
  • the recorded change in length is taken into account and compensated for in the processing device 37 before the processing step is carried out.
  • the print image stored in the data processing device 30 can be corrected with its reference values by the detected change in length. If, for example, the at least one piece of information 18 is stretched by ⁇ X, the stored reference value for the printed image is corrected by the stretching ⁇ X and then applied. This allows increased processing quality to be achieved.
  • the processing device 37 is used for optical inspection, the actual value of the at least one piece of information 18 on the individual blank 16 or the individual blank 16 is detected, for example, by an optical device, in particular a camera.
  • the correspondingly stored reference value of the at least one piece of information 18 or of the individual copy 16 is corrected taking into account the determined change in length of the material web 14 in order to then compare the recorded actual value(s) with the corrected reference value(s) for an evaluation as a good or bad part.
  • Processing device 37 can also include other processes, such as marking the at least one piece of information 18 on single copy 16. If, for example, the inspection of the at least one piece of information 18 or single copy 16 determines that the printed image on single copy 16 is outside of a Tolerance range is or is incorrect, this error information can be forwarded to the processing device 37 for marking via the data processing device 30, so that this faulty print image is overprinted by a marking, so that this single copy 16 is identified as a bad part or scrap.
  • processing facility 14 web of material 38 processing position 15 39 16 single use 40 17 position mark 41 18 information 42 19 position mark 43 20 44 21 measuring device 45 22 sensor 46 23 47 24 distance measuring device 48 25 transport direction 49 26 drive motor 50 27 drive roller 51. 28 52 29 53 30 data processing facility 54 31 55 32 56 33 57

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Einzelnutzen (16) auf einer Materialbahn (14) in einer Bearbeitungsposition (38) einer Bearbeitungsstation (37), bei dem die Materialbahn (14) mehrere in Bahnerstreckungsrichtung hintereinander gereihte Einzelnutzen (16) mit zumindest einer Information (18) aufweist, wobei jedem Einzelnutzen (16) eine Positionsmarke (17, 19) zugeordnet ist oder zwischen zwei Einzelnutzen (16), denen jeweils eine Positionsmarke (17, 19) zugeordnet ist, ein oder mehrere Einzelnutzen (16) ohne Positionsmarken (17, 19) vorgesehen sind, wobei die erste Positionsmarke (17) durch einen der Materialbahn (14) zugeordneten zumindest einen Sensor (22) einer Wegmesseinrichtung (21) erfasst wird und beim Erfassen dieser Positionsmarke (17) eine Messung zur Erfassung der Länge der Materialbahn (14) mit einer Wegmesseinrichtung (21) gestartet wird, beim Erfassen der nachfolgenden zweiten Positionsmarke (19) mit dem zumindest einen Sensor (22) ein Signal an die Wegmesseinrichtung (24) ausgegeben wird und durch die Wegmesseinrichtung (24) die tatsächlich durchlaufene Länge der Materialbahn (14) zwischen der ersten und der zweiten Positionsmarke (17, 19) erfasst wird und vor der Bearbeitung des Einzelnutzens (16) in der Bearbeitungsstation (35) eine Längenkompensation durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Einzelnutzen auf einer Materialbahn in einer Bearbeitungsposition in zumindest einer Bearbeitungsstation.
  • Zur Herstellung von mehrlagigen Sicherheitsdokumenten, bei welchen die Schichten zu einem Dokument verklebt, verschweißt oder laminiert werden, sind mehrere Bearbeitungsschritte zum Aufbringen von zumindest einer Information und/oder zumindest einem Sicherheitselement auf die einzelne Schicht oder auf mehrere Schichten erforderlich. Dabei werden bevorzugt Endlosmaterialbahnen eingesetzt, auf welchen aufeinanderfolgend mehrere Einzelnutzen vorgesehen sind. Dadurch kann eine rationelle Fertigung ermöglicht sein. Die Einzelnutzen des Bahnmaterials werden in einer Bearbeitungsposition in der Bearbeitungsstation positioniert, um darauffolgend einen Bearbeitungsschritt, wie beispielsweise ein Bedrucken, ein Prägen oder dergleichen auszuführen. Die Positionierung der Einzelnutzen in der Bearbeitungsposition erfolgt über Positionsmarken, wobei zumeist zwischen zwei Passermarken eine Vielzahl von Einzelnutzen vorgesehen ist. Aufgrund äußerer Einflüsse, wie beispielsweise Wärme, kann sich die Länge der Materialbahn ändern und dadurch eine Positionierung des Einzelnutzens in der Bearbeitungsposition der Bearbeitungsstation nicht mehr exakt angesteuert werden. Folglich kann es zu einem Ausschuss von einzelnen Einzelnutzen kommen, sofern die Bearbeitung nicht exakt durchgeführt wurde.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bearbeiten von Einzelnutzen auf einer Materialbahn in einer Bearbeitungsposition einer Bearbeitungsstation vorzuschlagen, wodurch eine erhöhte Präzision und eine Verringerung einer Ausschussquote ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Einzelnutzen auf einer Materialbahn in einer Bearbeitungsposition einer Bearbeitungsstation gelöst, bei welcher die Materialbahn mehrere in Bahnerstreckungsrichtung hintereinander gereihte Einzelnutzen mit jeweils zumindest einer Information aufweist, wobei jedem Einzelnutzen eine Positionsmarke zugeordnet ist oder zwischen zwei jeweils dem Einzelnutzen zugeordneten Positionsmarken ein oder mehrere Einzelnutzen ohne Positionsmarken vorgesehen sind, bei dem ein Abstand zwischen zwei Positionsmarken auf der Materialbahn, der bei der Herstellung der Positionsmarken auf die Materialbahn zugrunde gelegt ist oder bei einer Referenzmessung erfasst wird, als Sollwert in einer Datenverarbeitungseinrichtung abgespeichert wird, bei dem eine Verfahrbewegung der Materialbahn in Transportrichtung mit einem Antriebsmotor durch eine Steuerung, die mit der Datenverarbeitungseinrichtung kommuniziert, angesteuert wird. Zur Erfassung einer Länge zwischen zwei Positionsmarken wird eine Messvorrichtung eingesetzt, welche zumindest einen Sensor zur Erfassung der Positionsmarken und zumindest eine Wegmesseinrichtung umfasst, welche mit der Datenverarbeitungseinrichtung kommunizieren, wobei die erste Positionsmarke durch einen der Materialbahn zugeordneten Sensor erfasst und durch die Wegmesseinrichtung ein Startwert gesetzt wird, beim Erfassen der nachfolgenden zweiten Positionsmarke mit dem Sensor oder einem weiteren Sensor ein Signal an die Wegmesseinrichtung ausgegeben und ein Endwert gesetzt wird und durch die Differenz zwischen dem Endwert und dem Startwert in der Datenverarbeitungseinrichtung die tatsächliche Länge der Materialbahn zwischen der ersten und der zweiten Positionsmarke ermittelt wird und bei dem die durch die Messvorrichtung erfasste Länge der Materialbahn mit dem in der Datenverarbeitungseinrichtung abgespeicherten Sollwert verglichen und darauffolgend bei einer Abweichung zwischen der erfassten Länge und dem Sollwert eine Längenänderung ermittelt und für die Bearbeitung der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen oder des Einzelnutzens in der Bearbeitungsstation eine Längenkompensation eines in der Datenverarbeitungseinrichtung abgespeicherten Referenzwerts der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen oder des Einzelnutzens durchgeführt wird. Dieses Verfahren ermöglicht, dass Längenänderungen in der Materialbahn während der Bearbeitung von Einzelnutzen auf der Materialbahn erfasst werden können, so dass durch die Längenkompensation eine präzisierte Bearbeitung und/oder eine präzisierte Positionierung des Einzelnutzens oder der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen in der Bearbeitungsstation erfolgen kann. Dadurch kann eine Erhöhung in der Qualität, insbesondere einer Personalisierungsqualität von Materialbahnen, zur Herstellung von Sicherheitsdokumenten als auch eine Verringerung einer Ausschussquote erzielt werden.
  • Bei dem abgespeicherten Sollwert für die Länge der Materialbahn zwischen zwei Positionsmarken kann es sich um einen Wert bzw. Maß, beispielsweise in µm, handeln, der für die Herstellung der zwei Positionsmarken auf der Materialbahn zugrunde gelegt wird. Des Weiteren kann es sich um einen Wert handeln, der nach der Herstellung der Positionsmarken auf der Materialbahn durch eine Messung erfasst wird, wobei vorzugsweise bei dieser Messung eine vorgegebene Bahnspannung und eine vorgegebene Umgebungstemperatur als Basis zur Durchführung der Messung zugrunde gelegt wird.
  • Es versteht sich, dass die Datenverarbeitungseinrichtung auch eine Steuerung umfasst oder mit einer Steuerung verbunden ist, um die Verfahrbewegung der Materialbahn und die Messvorrichtung anzusteuern sowie Daten und Informationen abzufragen, auszutauschen und/oder auszuwerten. Dies erfolgt, um zumindest eine Längenmessung der Materialbahn zwischen zwei Positionsmarken durchzuführen.
  • Der Startwert und der Endwert können ein Signal sein, welches von dem zumindest einen Sensor ausgegeben und an die Wegmesseinrichtung weitergeleitet wird. Zwischen dem Startwert und dem Endwert wird durch die Wegmesseinrichtung eine Verfahrstrecke der Materialbahn erfasst und diese Daten werden ausgewertet oder an die Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet, um daraus einen Istwert für die erfasste Länge der Materialbahn zwischen den zwei Positionsmarken zu ermitteln.
  • Für den Einzelnutzen und/oder die zumindest eine Information auf dem Einzelnutzen sind jeweils Referenzwerte in einer Datenbank der Datenverarbeitungseinrichtung abgespeichert. Der Referenzwert der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen kann beispielsweise eine personalisierte Information sein. Hierbei kann es sich um ein Bild des Dokumenteninhabers handeln, welches als Quelldatei in der Datenbank abgespeichert ist. Der Referenzwert des Einzelnutzens kann beispielsweise die in einer Datei abgespeicherte und vorgegebene Abmessung des Formats zur Herstellung des Einzelnutzens auf der Materialbahn sein.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei der Bearbeitung des Einzelnutzens in der Bearbeitungsstation der für die Bearbeitung zugrundeliegende Sollwert durch die Längenänderung korrigiert und als angepasster Sollwert zugrunde gelegt wird. Somit kann sowohl für die zumindest eine Information auf dem Einzelnutzen als auch für den Einzelnutzen selbst in Abhängigkeit der Längenänderung der Materialbahn eine Korrektur der abgespeicherten Sollwerte erfolgen, so dass produktionsabhängige Änderungen, die auf die Materialbahn Einfluss haben, berücksichtigt und ausgeglichen werden. Sofern beispielsweise auf die zumindest eine Information in dem Einzelnutzen der Materialbahn ein Druckbild aufgebracht werden soll, ist in der Bearbeitungsstation ein Sollwert für das Druckbild abgespeichert. Sollten keine Einwirkungen auf die Materialbahn gegeben sein, entspricht der Sollwert der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen oder des Einzelnutzens dem Istwert. Sofern jedoch eine Längenänderung beispielsweise eine Dehnung, erfasst wird, ist der Istwert der zumindest einen Information oder des zumindest einen Einzelnutzens größer als der abgespeicherte Sollwert. Durch die Längenkompensation aufgrund der erfassten Längenänderung kann der abgespeicherte Sollwert um die Längenänderung korrigiert werden, so dass daraufhin ein Druckbild präzise auf die zumindest eine Information oder den Einzelnutzen erfolgen kann.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass bei dem Bearbeiten der Materialbahn, bei welcher jedem Einzelnutzen eine Positionsmarke zugeordnet ist, die Positionierung des Einzelnutzens in der Bearbeitungsposition der Bearbeitungsstation durch die Abfrage der Positionsmarke mittels einer Abfrageeinrichtung in der Bearbeitungsstation durchgeführt wird und darauf eine exakte Positionierung des Einzelnutzens in der Bearbeitungsstation ermöglicht wird. Darauffolgend wird vor der Bearbeitung der zumindest einen Information auf den Einzelnutzen oder des Einzelnutzens der Sollwert zwischen zwei Positionsmarken für die nachfolgende Bearbeitung durch die Längenkompensation korrigiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwar eine exakte Positionierung des jeweiligen Einzelnutzens in der Bearbeitungsposition ermöglicht, da jedem Einzelnutzen eine Positionsmarke zugeordnet ist. Jedoch kann durch die Erfassung der Längenänderung des Weiteren die Qualität in der Bearbeitung erhöht werden, da die zumindest eine Information auf dem Einzelnutzen oder der Einzelnutzen einen Istwert aufweist, der von einem Sollwert abweicht. Diese Abweichung wird durch die Längenkompensation korrigiert.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist für eine Materialbahn vorgesehen, bei welcher zwischen zwei jeweils dem Einzelnutzen zugeordneten Positionsmarken ein oder mehrere Einzelnutzen vorgesehen sind, dass die Position der Einzelnutzen zwischen zwei Positionsmarken aus der erfassten Längenänderung zwischen den zwei Positionsmarken ermittelt und mit dem abgespeicherten Sollwert von zwei aufeinanderfolgenden Positionsmarken verglichen wird und bei einer Längenänderung entsprechend der Anzahl der Einzelnutzen zwischen den zwei Positionsmarken aufgeteilt wird, um daraufhin die Verfahrbewegung in Transportrichtung für jeden Einzelnutzen aufeinanderfolgend anzusteuern. Dadurch kann jeweils eine exakte Positionierung des Einzelnutzens trotz einer erfassten Längenänderung in die Bearbeitungsposition der Bearbeitungsstation erfolgen. Darüber hinaus kann durch die erfasste Längenänderung gleichzeitig eine Längenkompensation bezüglich der abgespeicherten Sollwerte für die nachfolgende Bearbeitung erfolgen, so dass diese an die erfassten Istwerte der zumindest einen Information
    oder des Einzelnutzens angepasst werden.
  • Die erfasste Längenänderung zwischen zwei Positionsmarken auf dem Bahnmaterial können sowohl eine Dehnung als auch eine Verkürzung sein. Zumeist wird eine Dehnung erfasst werden. Die Änderungen in der Länge der Materialbahn können insbesondere durch Temperaturschwankungen, durch Spannungseinflüsse und/oder Spannungsschwankungen auf die Materialbahn erfolgen.
  • Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass vor jeder Bearbeitungsposition in der Bearbeitungsstation die Messung zur Erfassung der Länge der Materialbahn mit der Messvorrichtung durchgeführt und bei Abweichung zwischen der erfassten Länge und dem Sollwert eine Längenänderung erfasst wird und darauffolgend durch die Verfahrbewegung der Einzelnutzen in die Bearbeitungsposition der Bearbeitungsstation eine exakte Positionierung angesteuert werden kann. Dadurch kann unabhängig von verschiedenen Arbeitsbedingungen und Temperaturen eine präzise Positionierung und/oder Bearbeitung in der jeweiligen Bearbeitungsstation erfolgen.
  • Jeder Bearbeitungsstation ist bevorzugt ein Antriebsmotor zur Ansteuerung der Verfahrbewegung der Materialbahn zugeordnet, wobei vorzugsweise der Antriebsmotor der Bearbeitungsstation nachgeschalten wird, so dass die Materialbahn auf Zug durch die Bearbeitungsstation verfahren wird. Dadurch kann ein einfacher Aufbau und ein einfaches Anfahren einer exakten Bearbeitungsposition für den jeweiligen Einzelnutzen der Materialbahn ermöglicht sein. Bevorzugt wird ein schlupffreier Antrieb für die Verfahrbewegung der Materialbahn eingesetzt.
  • Bei dem Verfahren ist bevorzugt vorgesehen, dass vor jeder Bearbeitungsstation der zumindest eine Sensor der Messvorrichtung in einem Abstand positioniert wird, so dass die zweite Positionsmarke erfasst wird, bevor die erste Positionsmarke die Bearbeitungsposition in der Bearbeitungsmaschine erreicht hat. Dadurch wird ermöglicht, dass durch eine darauffolgende Verfahrbewegung in Abhängigkeit der erfassten Längenänderung unter Berücksichtigung einer Längenkompensation das exakte Anfahren der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen oder des Einzelnutzens in die Bearbeitungsposition ermöglicht wird.
  • Zur Erfassung der tatsächlichen Länge der Materialbahn zwischen zwei Positionsmarken ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Drehgeber oder ein Inkrementalgeber eingesetzt wird, der vorzugsweise mit dem Antriebsmotor, insbesondere der Antriebswelle des Antriebsmotors gekoppelt ist. Dadurch kann eine exakte Erfassung in einfacher Weise ermöglicht sein. Alternativ kann auch eine Abfrage über die Anzahl der Umdrehungen des Antriebsmotors zur Erfassung der Länge unter Berücksichtigung des Durchmessers der mit dem Antriebsmotor angetriebenen Antriebsrolle zum Verfahren der Materialbahn durchgeführt werden.
  • Vorteilhafterweise ist zwischen zwei aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen, welche von derselben Materialbahn durchlaufen werden, ein Puffer vorgesehen. Dadurch kann für jede Bearbeitungsstation unabhängig eine Längenänderung der Materialbahn erfasst werden.
  • Dieses Verfahren zur Bearbeitung der Materialbahn kann beispielsweise in einer Bearbeitungsstation vorgesehen sein, in welcher die zumindest eine Information auf dem Einzelnutzen oder ein Einzelnutzen bedruckt wird und eine Korrektur eines Referenzwertes für das aufzubringende Druckbild in Abhängigkeit der Längenänderung durchgeführt wird, bevor die Bedruckung angesteuert wird.
  • Des Weiteren kann in der Bearbeitungsstation eine Inspektion bzw. eine Überprüfung der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen oder des Einzelnutzens durchgeführt werden, wobei die abgespeicherten Referenzwerte der zu prüfenden Information oder des Einzelnutzens um die Längenänderung korrigiert werden, so dass der korrigierte und abgespeicherte Referenzwert mit den Istwerten der zumindest einen Information auf dem Einzelnutzen oder des Einzelnutzens aufgrund der Längenveränderung verglichen werden.
  • Vorteilhafterweise kann in einer weiteren Bearbeitungsstation eine Markierung auf die zumindest eine Information des Einzelnutzens oder den Einzelnutzen aufgebracht werden, wobei die Markierung bevorzugt dann aufgebracht wird, sofern durch die vorausgegangene Inspektion festgestellt wird, dass die auf den Einzelnutzen aufgebrachten Bearbeitungsschritte außerhalb eines Grenzbereiches eines vorgegebenen Referenzwertes liegen. Durch eine solche Markierung wird der Einzelnutzen als Ausschuss gekennzeichnet, wobei auch diese Markierung unter Berücksichtigung der Längenkompensation auf den Einzelnutzen exakt aufgebracht wird.
  • Die Materialbahn, auf welcher zumindest eine Information auf einem Einzelnutzen aufgebracht ist und mehrere Einzelnutzen aufeinanderfolgend vorgesehen sind, wird bevorzugt als eine Endlosmaterialbahn auf einer Rolle bereitgestellt. Nach dem Durchlaufen der durch mindestens einen Bearbeitungsstation kann die Endlosmaterialbahn wieder auf eine Rolle gespeichert werden oder einer Weiterverarbeitungsstation zugeführt werden.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Ansicht von oben auf eine Materialbahn mit Einzelnutzen und Positionsmarken,
    Figur 2
    eine schematische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform der Materialbahn zu Figur 1,
    Figur 3
    eine schematisch vereinfachte Darstellung einer Messvorrichtung in einer Bearbeitungsstation zu Beginn einer Messung der Materialbahn für eine Längenkompensation, und
    Figur 4
    eine schematisch vereinfachte Darstellung der Messvorrichtung in der Bearbeitungsstation gemäß Figur 1 am Ende einer durchgeführten Messung zur Erfassung der tatsächlichen Länge der Materialbahn.
  • In Figur 1 ist eine schematische Ansicht auf eine Materialbahn 14 dargestellt. Diese Materialbahn 14 weist mehrere in Reihe aufeinanderfolgende Einzelnutzen 16 auf. Alternativ kann auch eine Bahnbreite der Materialbahn 14 gewählt werden, bei der zwei oder mehrere Einzelnutzen 16 nebeneinander und eine Vielzahl von Einzelnutzen 16 hintereinander positioniert sind.
  • In und/oder auf jedem Einzelnutzen 16 ist zumindest eine Information 18 vorgesehen. Bei dieser zumindest einen Information 18 kann es sich um aufgedruckte Elemente, wie beispielsweise eine Linie oder ein Rahmen oder ein Symbol oder dergleichen, handeln. Des Weiteren kann die zumindest eine Information 18 ein Sicherheitselement darstellen. Hierbei kann es sich um ein in die Materialbahn 14 eingebrachtes und/oder auf die Materialbahn 14 aufgebrachtes Sicherheitselement handeln. Diese Sicherheitselemente können für das menschliche Auge sichtbar oder unsichtbar sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass diese Materialbahn 14 ein oder mehrere Sicherheitselemente umfasst, die in nachfolgenden Bearbeitungsschritten beispielsweise bedruckt werden, insbesondere durch einen Inkjet-Digitaldruck. Dadurch kann eine Personalisierung des jeweiligen Einzelnutzens 16 erfolgen, der in einem späteren Arbeitsschritt mit weiteren Schichten zusammengeführt und zu einem Wert- oder Sicherheitsdokument verarbeitet wird. Auch können weitere Prozessschritte zur Bearbeitung des Einzelnutzens 16 vorgesehen sein.
  • Jedem Einzelnutzen 16 ist eine Positionsmarke 17, 19 zugeordnet. Eine erste oder vorauseilende Positionsmarke wird mit Bezugsziffer 17 und eine zweite oder nachfolgende Positionsmarke mit der Bezugsziffer 19 bezeichnet. Diese Positionsmarken 17, 19 werden bei einer Verfahrbewegung der Materialbahn 14 in eine Transportrichtung durch einen Sensor erfasst und dienen zur exakten Positionierung der zumindest einen Information 18 des Einzelnutzens 16 oder des Einzelnutzens 16 in einer Bearbeitungsposition.
  • Die Positionsmarke 17, 19 kann beispielsweise als eine sogenannte Passermarke ausgebildet sein. Im grafischen Druckgewerbe und in der Typografie versteht man unter Passermarke eine Markierung in digitalen Druckdaten, auf Druckvorlagen, auf Druckformen oder Druckbögen beispielsweise in Form eines Fadenkreuzes. Passermarken werden den Druckmarken zugeordnet. Sie dienen dazu, Druckformen passgenau und standgerecht zu montieren und auf den Druckbögen oder Materialbahnen passgenau zu drucken. Bei einem Mehrfarbendruck dienen diese zur Ausrichtung und exakten Positionierung der einzelnen Farbauszüge. Solche Passermarken werden bevorzugt außerhalb eines Beschnitts oder eines Einzelnutzens positioniert oder außerhalb mehreren Einzelnutzen zugeordnet. Die Positionsmarken 17, 19 können anstelle der Passermarken auch anderweitig ausgebildet und an oder auf der Materialbahn 14 vorgesehen sein.
  • Die Materialbahn 14 besteht aus einer Schicht aus Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat (PC), ganz besonders Bisphenol-A-Polycarbonat, Carboxy-modifziertem PC, Polyethylenterephthalat (PET), dessen Derivaten wie glykolmodifiziertem PET (PETG), Carboxy-modifiziertem PET, Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI) Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastischen Elastomeren (TPE), insbesondere thermoplastischem Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und/oder deren Derivaten, oder aus Papier und/oder Pappe oder aus einer Mischung der vorgenannten Materialien. Die Materialbahn 14 kann auch aus mehreren miteinander verbundenen Schichten bestehen. Diese mehreren Schichten können zu einer Materialbahn 14 vorlaminiert oder geheftet sein. Diese Materialbahn 14 kann eine Schicht für ein Sicherheitsdokument bilden, welches aus mehreren Schichten durch Kleben, Verschweißen, insbesondere durch Laminieren, miteinander verbunden werden. Bei einem solchen Sicherheitsdokument kann es sich beispielsweise um eine Datenseite für ein buchartiges Wert- oder Sicherheitsdokument sowie eine Datenseite für einen Reisepass oder ein ID-Dokument, insbesondere in einem ID-1- oder ID-3-Format handeln. Des Weiteren kann es sich um eine Scheckkarte, Visa-Karte, Führerschein, Zugangskontrollausweis, Visum, Geschenk- oder Einkaufskarte oder sonstige Berechtigungsnachweis, handeln.
  • Die Materialbahn 14 kann eine Schichtdicke vom 25 µm bis 500 µm aufweisen.
  • In Figur 2 ist eine alternative Ausführungsform der Materialbahn 14 zu Figur 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform der Materialbahn 14 ist abweichend, dass nicht jedem Einzelnutzen 16 eine Positionsmarke 17 zugeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform sind beispielsweise zwischen zwei aufeinanderfolgenden Positionsmarken 17, 19, die jeweils einem Einzelnutzen 16 zugeordnet sind, drei Einzelnutzen 16 dazwischenliegend vorgesehen. Es versteht sich, dass dazwischenliegend anstelle von drei Einzelnutzen 16 nur ein oder eine beliebige Anzahl von Einzelnutzen 16 vorgesehen sein kann.
  • In Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer Messvorrichtung 21 zur Erfassung einer Länge, insbesondere einer tatsächlichen Länge, der Materialbahn 14, dargestellt. Diese Messvorrichtung 21 umfasst zumindest einen Sensor 22, welcher die Positionsmarken 17, 19 auf der Materialbahn 14 erfasst. Die Messvorrichtung 21 umfasst des Weiteren eine Wegmesseinrichtung 24, durch welche eine Länge der Materialbahn 14 während einer Verfahrbewegung in Transportrichtung 25 erfasst wird. Bei dieser Wegmesseinrichtung 24 kann es sich um einen Drehgeber oder einen Inkrementalgeber oder dergleichen handeln. Diese Wegmesseinrichtung 24 ist mit einem Antriebsmotor 26 gekoppelt, der die Materialbahn 14 über eine Antriebsrolle 27 oder eine Antriebswalze in Transportrichtung 25 fördert.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Antriebsrolle 27 oder Antriebswalze als eine beschichtete Walze ausgebildet ist, welche vorzugsweise eine erhöhte Reibung für eine verbesserte Haftkraft an der Materialbahn 14 aufweist. Dieser Antriebsrolle 27 zugeordnet und/oder gegenüberliegend unter Zwischenschaltung der Materialbahn 14 kann eine Andrückwalze vorgesehen sein. Dadurch kann eine schlupffreie Verfahrbewegung der Materialbahn 14 in Transportrichtung 25 angesteuert werden.
  • Die Erfassung einer tatsächlichen Länge der Materialbahn 14 ist für eine hohe Produktqualität wesentlich. Die Materialbahn 14 kann aufgrund von Temperaturschwankungen oder Bahnspannungseinflüssen einer Längenänderung unterliegen. Diese Längenänderung kann eine Dehnung oder eine Verkürzung sein. Zumeist wird eine Dehnung vorliegen. Diese Längenänderung wirkt sich auch auf jeden Einzelnutzen 16 aus, so dass der Einzelnutzen 16 bzw. die zumindest eine Information 18 auf dem Einzelnutzen 16 aufgrund der Längenänderung einen Istwert aufweisen, die von einem Sollwert abweichen. Durch die Ermittlung der Längenänderung kann vor der Bearbeitung des Einzelnutzens 16 oder der zumindest einen Information 18 eine Längenkompensation für den abgespeicherten Referenzwert der zumindest einen Information 18 oder des Einzelnutzens 16 durchgeführt werden. Durch diese Längenkompensation wird der vorgegebene und abgespeicherte Referenzwert des Einzelnutzens 16 bzw. der zumindest einen Information 18 an die Ist-Situation angepasst.
  • Die Ermittlung der tatsächlichen Länge der Materialbahn 14 erfolgt folgendermaßen:
    Der Antriebsmotor 26 bewegt die Materialbahn 14 in Transportrichtung 25. Eine erste Positionsmarke 17 wird durch den Sensor 22 erfasst. Diese Position ist in Figur 3 dargestellt. Der Sensor 22 gibt an die Wegmesseinrichtung 24 ein Signal aus, um die Messung zur Erfassung der Länge der Materialbahn 14 zu starten. Durch dieses Signal wird die Messung in der Wegmesseinrichtung 24 mit einem Startwert gestartet. Nach einer Verfahrbewegung der Materialbahn 14 wird durch den Sensor 22 die nachfolgende oder zweite Positionsmarke 19 erfasst. Dies ist in Figur 4 dargestellt. Der Sensor 22 gibt wieder ein Signal aus, wodurch in der Wegmesseinrichtung 24 ein Endwert gesetzt wird. Die Längenmessung der Materialbahn 14 wird beendet, und die Wegmesseinrichtung 24 gibt die Differenz zwischen dem Endwert und dem Startwert an die Datenverarbeitungseinrichtung 30 weiter. Daraus wird die tatsächliche Länge A der Materialbahn 14, welche in Figur 4 dargestellt ist, ermittelt und vorzugsweise für die nachfolgende Längenkompensation abgespeichert.
  • In der Datenverarbeitungseinrichtung 30, welche mit der Messvorrichtung 21, insbesondere mit dem zumindest einen Sensor 22 und dem Antriebsmotor 26 sowie der Wegmesseinrichtung 24 kommuniziert, ist ein Sollwert zwischen zwei aufeinanderfolgenden Positionsmarken 17, 19 für die jeweilige Materialbahn 14 abgespeichert. Dieser Sollwert wird mit der erfassten Länge A, welche dem ermittelten Istwert entspricht, verglichen. Sofern eine Abweichung zwischen dem Sollwert und dem Istwert gegeben ist, liegt eine Längenänderung der Materialbahn 14 vor. Daraufhin wird eine Längenkompensation bezüglich der weiteren abgespeicherten Referenzwerte für die zumindest eine Information 18 oder des Einzelnutzens 16 für die weitere Bearbeitung der Materialbahn 14 durchgeführt.
  • Bei einer erfassten Längenänderung, insbesondere bei einer Dehnung, kann somit ermittelt werden, um welchen Anteil der oder die zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Positionsmarken 17, 19 liegenden Einzelnutzen 18 gedehnt sind. Diese Dehnung wird dann beispielsweise beim Bedrucken der zumindest einen Information 18 oder bei einer optischen Inspektion der zumindest einen Information 18 berücksichtigt. Der Referenzwert wird um die erfasste Längenänderung korrigiert. Analoges gilt für eine Längenänderung in Form einer Verkürzung.
  • Die in Figuren 3 und 4 dargestellte Messvorrichtung 21 ist bevorzugt in eine Bearbeitungsstation 35 integriert oder Bestandteil der Bearbeitungsstation 35. Eingangsseitig zur Bearbeitungsstation 35 ist der zumindest eine Sensor 22 vorgesehen. Ausgangsseitig der Bearbeitungsstation 35 ist der Antriebsmotor 26 und vorzugsweise die Wegmesseinrichtung 24 vorgesehen. Dazwischen ist eine Bearbeitungseinrichtung 37 angeordnet, die an einer Bearbeitungsposition 38 ausgerichtet ist. Die Einzelnutzen 16 der Materialbahn 14 werden an der Bearbeitungseinrichtung 37 vorbeigeführt. Zur Bearbeitung der Einzelnutzen 16 bzw. der zumindest einen Information 18 auf dem Einzelnutzen 16 sind diese jeweils exakt in der Bearbeitungsposition 38 auszurichten.
  • Der Sensor 22 ist in Bezug auf die Bearbeitungsposition 38 mit einem Abstand vor der Bearbeitungsstation 35 positioniert, so dass ein Abstand zwischen zwei Positionsmarken 17, 19 erfasst wird, bevor die erste Positionsmarke 17 die Bearbeitungsposition 38 erreicht.
  • Darauffolgend kann die Verfahrbewegung der Materialbahn 14 angesteuert werden, so dass der Einzelnutzen 16 mit der ersten Positionsmarke 17 exakt in die Bearbeitungsposition 38 verfahren wird. Diese Verfahrbewegung kann zum einen dahingehend erfolgen, dass in der Bearbeitungsposition 38 eine Abfrageeinrichtung 36 vorgesehen ist, der die erste Positionsmarke 17 erfasst, um den zugehörigen Einzelnutzen 16 in der Bearbeitungsposition 38 auszurichten. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die bekannte Strecke zwischen dem Sensor 22 der Messvorrichtung 21 und der Bearbeitungseinrichtung 37 mit der erfassten Länge zwischen der ersten und nachfolgenden Positionsmarke 17, 19 verglichen wird und der verbleibende Verfahrweg angesteuert wird.
  • Nachdem der Einzelnutzen 16 der Materialbahn 14 in der Bearbeitungsposition 38 positioniert ist, wird in der Bearbeitungseinrichtung 37 die erfasste Längenänderung vor der Durchführung des Bearbeitungsschrittes berücksichtigt und kompensiert.
  • Sofern es sich bei der Bearbeitungseinrichtung 37 um eine Druckeinrichtung handelt, kann das in der Datenverarbeitungseinrichtung 30 abgelegte Druckbild mit dessen Referenzwerten um die erfasste Längenänderung korrigiert werden. Sofern beispielsweise die zumindest eine Information 18 um ein Δ X gestreckt ist, wird der gespeicherte Referenzwert für das Druckbild um die Streckung Δ X korrigiert und daraufhin aufgebracht. Dadurch kann eine erhöhte Bearbeitungsqualität erzielt werden.
  • Sofern die Bearbeitungseinrichtung 37 zur optischen Inspektion eingesetzt wird, erfolgt die Erfassung des Istwertes von der zumindest einen Information 18 auf dem Einzelnutzen 16 oder des Einzelnutzens 16 beispielsweise durch eine optische Einrichtung, insbesondere Kamera. Der entsprechend abgespeicherte Referenzwert der zumindest einen Information 18 oder des Einzelnutzens 16 wird unter Berücksichtigung der ermittelten Längenänderung der Materialbahn 14 korrigiert, um daraufhin den oder die erfassten Istwerte mit dem oder den korrigierten Referenzwerten für eine Auswertung als Gut- oder Schlechtteil zu vergleichen.
  • Die Bearbeitungseinrichtung 37 kann auch weitere Prozesse umfassen, wie beispielsweise ein Markieren der zumindest einen Information 18 auf dem Einzelnutzen 16. Sofern beispielsweise durch die Inspektion der zumindest einen Information 18 oder des Einzelnutzens 16 festgestellt wird, dass das aufgedruckte Druckbild auf dem Einzelnutzen 16 außerhalb eines Toleranzbereiches liegt oder fehlerhaft ist, kann diese Fehlerinformation an die Bearbeitungseinrichtung 37 zum Markieren über die Datenverarbeitungseinrichtung 30 weitergeleitet werden, so dass dieses fehlerhafte Druckbild durch eine Markierung überdruckt wird, so dass dieser Einzelnutzen 16 als Schlechtteil oder Ausschuss gekennzeichnet ist. Bezugszeichenliste
    11. 35. Bearbeitungsstation
    12. 36. Abfrageeinrichtung
    13. 37. Bearbeitungseinrichtung
    14. Materialbahn 38. Bearbeitungsposition
    15. 39.
    16. Einzelnutzen 40.
    17. Positionsmarke 41.
    18. Information 42.
    19. Positionsmarke 43.
    20. 44.
    21. Messvorrichtung 45.
    22. Sensor 46.
    23. 47.
    24. Wegmesseinrichtung 48.
    25. Transportrichtung 49.
    26. Antriebsmotor 50.
    27. Antriebsrolle 51.
    28. 52.
    29. 53.
    30. Datenverarbeitungseinrichtung 54.
    31. 55.
    32. 56.
    33. 57.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bearbeiten von Einzelnutzen (16) auf einer Materialbahn (14) in einer Bearbeitungsposition (38) einer Bearbeitungsstation (37),
    - bei dem die Materialbahn (14) mehrere in Bahnerstreckungsrichtung hintereinander gereihte Einzelnutzen (16) mit jeweils zumindest einer Information (18) aufweist, wobei jedem Einzelnutzen (16) eine Positionsmarke (17, 19) zugeordnet ist oder zwischen zwei Einzelnutzen (16), denen jeweils eine Positionsmarke (17, 19) zugeordnet ist, ein oder mehrere Einzelnutzen (16) ohne Positionsmarken (17, 19) vorgesehen sind,
    - bei dem ein Abstand zwischen zwei Positionsmarken (17, 19), der bei der Herstellung der Positionsmarken (17, 19) auf der Materialbahn (14) zugrunde liegt oder bei einer Referenzmessung erfasst wird, als Sollwert in einer Datenverarbeitungseinrichtung (30) abgespeichert wird,
    - bei dem eine Verfahrbewegung der Materialbahn (14) in Transportrichtung (25) mit zumindest einer mit einem Antriebsmotor (26) verbundenen Antriebsrolle (27) durch die Datenverarbeitungseinrichtung (30) angesteuert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass zur Erfassung einer Länge der Materialbahn (14) zwischen zwei Positionsmarken (17, 19) eine Messvorrichtung (21) eingesetzt wird, welche zumindest einen Sensor (22) zur Erfassung der Positionsmarken (17, 19) und zumindest eine Wegmesseinrichtung (24) umfasst, welche mit der Datenverarbeitungseinrichtung (30) kommunizieren,
    - dass während der Verfahrbewegung der Materialbahn (14) die erste Positionsmarke (17) durch den zumindest einen der Materialbahn (14) zugeordneten Sensor (22) erfasst und ein Signal an die Wegmesseinrichtung (24) ausgegeben und ein Startwert gesetzt wird,
    - dass beim Erfassen der nachfolgenden zweiten Positionsmarke (19) mit dem zumindest einen Sensor (22) oder einem weiteren Sensor ein Signal an die Wegmesseinrichtung (24) ausgegeben und ein Endwert gesetzt wird und durch die Differenz zwischen dem Endwert und dem Startwert in der Datenverarbeitungseinrichtung (30) ein Istwert für die tatsächlich durchlaufene Länge (A) der Materialbahn (14) zwischen der ersten und der zweiten Positionsmarke (17, 19) ermittelt wird, und
    - dass der Istwert für die erfasste Länge (A) der Materialbahn (14) mit dem in der Datenverarbeitungseinrichtung (30) abgespeicherten Sollwert verglichen und darauffolgend bei einer Abweichung des Istwerts von dem Sollwert eine Längenänderung ermittelt wird und vor der Bearbeitung der zumindest einen Information des Einzelnutzens oder des Einzelnutzens eine Längenkompensation eines in der Datenverarbeitungseinrichtung (30) abgespeicherten Referenzwertes des Einzelnutzens (16) oder der zumindest einen Information (18) auf dem Einzelnutzen (16) in der Bearbeitungsstation (35) durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bearbeitung des Einzelnutzens (16) in der Bearbeitungsstation (35) für die Bearbeitung der zumindest einen Information (18) oder des Einzelnutzens (16) zugrundeliegende Referenzwert durch die Längenänderung korrigiert und als neuer Istwert für die Bearbeitung zugrunde gelegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Materialbahn (14), bei welcher jedem Einzelnutzen (16) eine Positionsmarke (17, 19) zugeordnet ist, die Position der Einzelnutzen (16) in der Bearbeitungsposition (38) durch Abfrage der Positionsmarke (17, 19) durch zumindest eine Abfrageeinrichtung (36) in der Bearbeitungsstation (35) erfolgt und in der Bearbeitungsposition (38) positioniert wird und darauffolgend vor der Bearbeitung des Einzelnutzens (16) der Istwert des Einzelnutzens (16) aus dem abgespeicherten Sollwert der Einzelnutzen (16) und der erfassten Längenänderung ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Materialbahn (14), bei welcher zwischen zwei Einzelnutzen (16), denen jeweils eine Positionsmarke (17, 19) zugeordnet ist, ein oder mehrere Einzelnutzen (16) vorgesehen sind, die Position der Einzelnutzen (16) zwischen zwei Positionsmarken (17, 19) aus der erfassten Längenänderung zwischen den zwei Positionsmarken (17, 19) und dem abgespeicherten Sollwert ermittelt wird und die Längenänderung entsprechend der Anzahl der Einzelnutzen (16) zwischen den zwei Positionsmarken (17, 19) aufgeteilt und darauf die Verfahrbewegung in Transportrichtung (25) aufeinanderfolgend für jeden zwischen den zwei Positionsmarken (17, 19) vorgesehenen Einzelnutzen (16) zum Positionieren in der Bearbeitungsstation (35) angesteuert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bearbeitung des Einzelnutzens (16) in der Bearbeitungsposition (38) die Istwerte der Einzelnutzen (16) aus dem Sollwert der Einzelnutzen (16) und der erfassten Längenänderung ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenänderung zwischen den Positionsmarken (17, 19) als eine Dehnung oder eine Verkürzung der Materialbahn (14), insbesondere durch Temperaturschwankungen oder Schwankungen in der Spannung der Materialbahn (14), erfasst wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bearbeitungsposition (38) der Bearbeitungsstation (35) die Längenänderung der Materialbahn (14) erfasst und darauffolgend die exakte Positionierung des Einzelnutzens (16) oder der zumindest einen Information (18) auf dem Einzelnutzen (16) in die Bearbeitungsposition (38) angesteuert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsstation (35) ein Antriebsmotor (26) zur Ansteuerung der Verfahrbewegung der Materialbahn (14) zugeordnet wird und vorzugsweise der Antriebsmotor (26) der Bearbeitungsstation (35) nachgeschalten ist und insbesondere dass die Materialbahn (14) auf Zug durch die Bearbeitungsstation (35) verfahren wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bearbeitungsstation (35) der zumindest eine Sensor (22) in einem Abstand positioniert wird, so dass bei einer Erfassung der zweiten bzw. der ersten nachfolgenden Positionsmarke (19) die erste Positionsmarke (17) vor der Bearbeitungsposition (38) der Bearbeitungsstation (35) liegt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Länge zwischen zwei Positionsmarken (17, 19) ein Drehgeber oder ein Inkrementalgeber als Wegmesseinrichtung (24) eingesetzt wird, die vorzugsweise mit dem Antriebsmotor (26) oder einer Antriebsrolle (27) gekoppelt ist, oder dass durch Abfrage der Anzahl der Umdrehungen des Antriebsmotors (26) unter Berücksichtigung des Durchmessers der mit dem Antriebsmotor (26) angetriebenen Antriebsrolle (27) zum Verfahren der Materialbahn (14) die Länge zwischen zwei Positionsmarken (17, 19) erfasst wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen (35), die von der Materialbahn (14) durchlaufen werden, zwischen zwei Bearbeitungsstationen (35) ein Puffer vorgesehen ist, so dass für jede Bearbeitungsstation (35) unabhängig die Längenänderung erfasst wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungsstation (35) der Einzelnutzen (16) oder die zumindest eine Information (18) auf dem Einzelnutzen (16) bedruckt wird und der Sollwert des aufzubringenden Druckbilds durch die erfasste Längenänderung korrigiert wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungsstation (35) der Einzelnutzen (16) oder die zumindest eine Information (18) auf dem Einzelnutzen (16) optisch erfasst wird und bei dieser Inspektion der abgespeicherte Sollwert des Einzelnutzens (16) oder der zumindest einen Information (18) auf dem Einzelnutzen (16) um die erfasste Längenänderung korrigiert und darauffolgend mit dem erfassten Istwert verglichen wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungsstation (35) der Einzelnutzen (16) oder die zumindest eine Information (18) auf dem Einzelnutzen (16) markiert wird, sofern bei einer vorausgehenden Inspektion eine Abweichung des erfassten Istwertes außerhalb eines Toleranzbereichs oder ein Fehler festgestellt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (14) als Endlosband auf einer Rolle bereitgestellt und am Ende der zumindest einen Bearbeitungsstation (35) wieder aufgerollt oder einer Weiterverarbeitungsstation zugeführt wird.
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