TWI832091B

TWI832091B - 板材處理單元和用於評估對齊的方法

Info

Publication number: TWI832091B
Application number: TW110134591A
Authority: TW
Inventors: 弗朗西斯皮盧; 湯瑪斯霍夫曼; 奧利佛法克諾
Original assignee: 瑞士商巴柏斯特麥克斯合資公司
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2024-02-11
Also published as: KR20230075511A; EP4225540A1; CN116457168A; TW202223341A; BR112023004237A2; AU2021357573A1; CA3195259A1; WO2022073861A1; US20230356422A1; JP2023545748A

Abstract

描述一種板材處理單元（10）。其包含一上部工具（18）及一下部工具（14），其中該上部工具（18）及該下部工具（14）經組態以彼此相互作用以便處理板材（26）。此外，提供一攝影機單元（40），其經配置以使得其能夠同時擷取該上部工具（18）之包含一第一開口（28）之一部分及該下部工具（14）之位於該第一開口（28）後方之一部分以用於使該等工具（14、18）對齊。該板材處理單元（10）另外包含彼此不同且經組態以用於隨後照明待擷取之該等部分的一第一組光源及一第二組光源。此外，呈現用於評估該上部工具（18）相對於該下部工具（14）及相對於該板材（26）之一對齊之方法。

Description

板材處理單元和用於評估對齊的方法

本發明係關於一種尤其用於處理用於包裝之紙板、卡紙板或塑膠板的板材處理單元。板材處理單元包含框架、上部工具及下部工具，其中上部工具及下部工具經組態以彼此相互作用以便處理板材。上部工具及下部工具經由用於使上部工具及下部工具相對於彼此且相對於待處理之板材對齊的各別上部對齊單元及各別下部對齊單元安裝在框架上。上部工具包含第一開口。此外，攝影機單元經配置以使得其能夠同時擷取上部工具之包含第一開口之部分及下部工具之位於第一開口後方之部分以用於使上部工具及下部工具對齊。

本發明亦係關於一種用於評估如上文所提及之板材處理單元的上部工具及下部工具相對於彼此之對齊的方法。

另外，本發明係針對一種用於評估上文所提及之類型之板材處理單元的上部工具相對於配置在其中的板材之對齊的方法。

此類板材處理單元及對應方法為已知的。在此上下文中，板材處理單元亦可被稱為板材處理站。例示性板材處理單元或站為用於自經切割板材去除廢料之剝離站或用於自經切割板材去除各別坯料之沖切站。

為了可靠地遞送具有所要品質之產品，上部工具及下部工具需要相對於彼此對齊。對齊確保上部工具及下部工具以所要方式彼此相互作用。因此，用於對齊之相關組態係在上部工具及下部工具相互作用或接合時。上部工具及下部工具相對於彼此之對齊亦避免工具上之非所要磨損。

此外，工具，即上部工具及下部工具，需要相對於待處理之板材對齊以便能夠精確地處理板材。

對齊係藉由耦接至上部工具之上部對齊單元及耦接至下部工具之下部對齊單元完成。兩個對齊單元經組態以用於調整各別工具在處理平面內之位置，該處理平面實質上對應於板材在處理期間所位於的平面。有時，此種類之調整被指定為在X方向及Y方向上之調整。此外，對齊單元經組態以用於使各別工具以旋轉方式對齊，即，工具可在預定義間隔內圍繞Z方向旋轉。Z方向垂直於X方向且垂直於Y方向。Z方向亦垂直於處理平面。此類對齊單元為已知的。

顯而易見，對齊需要在板材之處理開始之前進行。此意謂對齊在工具中之一者改變時及/或在新工作開始之前至少為必要的。當然，所謂的中間對齊亦係可能的，即，與工具改變或工作改變無關之對齊。

第一開口提供在上部工具上。應理解，若板材自板材處理單元去除，則位於第一開口後方之下部工具可僅由攝影機單元擷取。此組態適合於使上部工具及下部工具相對於彼此對齊。在板材存在於板材處理單元中(即，在上部工具與下部工具之間)之情況下，攝影機單元可僅擷取上部工具及板材的影像。此組態對於使工具相對於待處理之板材對齊為必要的。

由於對齊係基於由攝影機單元擷取之影像，對齊準確度取決於影像之品質。影像品質係關於用於使用影像來準確地評估對齊的影像之適合性。其包括對齊標記及/或邊緣之清晰度、解析度及可見度。在一定程度上，影像品質取決於經擷取以便執行對齊的工具之表面及/或板材之表面的光學性質。

因此，本發明之一目標為藉由增強影像品質來大體上提高對齊之準確度。尤其，應減小與擷取影像時所涉及之表面之光學特性的相依性。

本發明之另一目標為提高成像過程之穩定性及可重複性，並且因此提高對齊評估之可重複性。

藉由上文所提及之類型之板材處理單元來解決問題，該板材處理單元包含包含用於照明待擷取之部分之至少一個光源的第一組光源及包含用於照明待擷取之部分之至少一個光源的第二組光源。第一組光源及第二組光源彼此不同且經組態以用於隨後照明待擷取之部分。光源為例如發光二極體(LED)。藉由照明上部工具、下部工具及/或板材之待擷取之部分，提高對應影像之品質。此外，至少就照明而言，實現了與環境條件之獨立性。作為其結果，可以高精確度執行對齊。在使用兩組相異光源來隨後照明待擷取之部分時，即首先僅照明待由第一組光源擷取之部分且隨後僅照明待由第二組光源擷取之部分，可進一步增強影像品質。當在以上照明條件中之每一者中擷取影像且組合含於兩個影像中之資訊時尤其如此。藉此，可補償例如極光滑表面之非所要反射。在給定位置處，此類反射可僅存在於照明條件中之一者中。因此，可自至少兩個影像之組合偵測到以其他方式不可偵測之所擷取影像之特徵。因此，對齊之準確度進一步增強。

較佳地，第一組光源及第二組光源彼此不相交(或等效地分離)，即其不具有共同的任何光源。

本發明所隱含之基本想法可概括為由在不同具體言之所產生照明條件下擷取之至少兩個影像替換在給定照明條件下擷取之一個單個影像。組合含於至少兩個影像中之資訊。不同照明條件尤其導致至少兩個影像中之光及陰影之不同分佈。藉由組合此等影像，補償非所要反射或偏轉之效應。

當然，在其他變體中，可使用多於兩組相異(或不相交)光源，例如四組光源。每一組光源用於產生具體照明條件，並且針對該等照明條件中之每一者擷取影像。其後，組合含於影像中之資訊。

在本上下文中，攝影機單元理解為用於擷取影像之系統。因此，攝影機單元亦可包含額外光學組件，例如透鏡或反射鏡。反射鏡尤其適合於傾斜光軸以使得攝影機單元可裝配在受限空間中。

在較佳實施方式中，光源組配置在攝影機單元上。因此，攝影機單元及光源組形成緊密之結構單元，並且可以低工作量安裝在板材處理單元內。

另外較佳地，上部工具及下部工具兩者為可交換工具，即上部工具及下部工具兩者可由其他工具替換以用於執行其他工作。板材處理單元可因此用於執行廣泛多種工作。

較佳地，第一標記提供在下部工具之位於第一開口後方之部分上。第一標記較佳地實現為可容易地由攝影機單元偵測的下部工具之表面上之特徵。此允許快速且精確的對齊，因為對齊依賴於標記而非較不顯著的表面特徵。

攝影機單元可經由線性驅動單元可移動地支撐在框架上，使得攝影機單元可沿著上部工具之寬度位移。寬度可對應於板材處理單元之橫向方向，即垂直於待處理之板材之行進方向定向的方向。因此，攝影機可移動至用於擷取用於對齊之影像的合適位置。作為其結果，影像之品質及對齊之準確度得以增強。可移動地支撐之攝影機單元亦致使板材處理單元相對於其中所使用之不同工具為可撓性的。不同種類之工具可在不同位置中提供各別第一開口。攝影機單元可始終移動至其中可擷取高品質影像之位置。

根據實施方式，第二開口提供在包含第一開口之上部工具上。攝影機單元可藉由線性驅動單元移動，使得其能夠同時擷取上部工具之包含第二開口之部分及下部工具之位於第二開口後方之部分。因此，上部工具包含兩個開口，即第一開口及第二開口。為了使上部工具及下部工具相對於彼此對齊且為了使上部工具相對於待處理之板材對齊，攝影機單元可擷取分別對應於第一開口及第二開口的兩個位置處的影像。此產生增加之對齊精確度。尤其，在兩個位置中擷取影像允許上部工具及下部工具相對於彼此或相對於待處理之板材之樞轉對齊，例如圍繞Z方向之旋轉。在僅使用在一個位置中擷取之影像時，僅可量測沿著X方向及Y方向之位置。在此情況下，必須假定不存在樞轉未對齊。

第二標記提供在下部工具之位於第二開口後方之部分上亦為有可能的。第二標記亦較佳地實現為可容易地由攝影機單元偵測的下部工具之表面上之特徵。此允許快速且精確的對齊，因為對齊依賴於標記而非較不顯著的表面特徵。

如之前已解釋，在上部工具及下部工具相互作用或接合時，上部工具及下部工具相對於彼此之對齊至關重要。然而，在工作改變期間，上部工具及下部工具必須在使用之前對齊，即，在相互作用或接合之前對齊。根據本發明之態樣，提供一種使用校準標記之校準方法。校準允許根據在兩個工具脫離時上部工具相對於下部工具之位置計算在兩個工具接合時上部工具相對於下部工具之位置。換言之，校準可根據上部工具在其上部脫離位置中之位置預測上部工具在其下部接合位置中之位置。在機器之設置階段期間執行校準方法。

在其中無校準資料可用之情況下，假定在上部脫離位置中量測之上部工具沿著X方向及沿著Y方向之位置等於上部工具在下部接合位置中之X及Y位置。

根據變體，校準標記定位在上部工具上或在上部工具附接至之對應工具架上。校準標記可藉由攝影機單元偵測，尤其其中校準標記之表面由以漫射方式反射光之材料製成。在其他變體中，使用多於一個校準標記，例如散佈在上部工具上之四個校準標記。以漫射方式反射光之材料相比於其他材料產生較少干擾反射。作為其結果，由攝影機單元擷取之影像之品質得以提高。

校準標記與可移動以用於處理板材之上部工具相關聯。

歸因於校準標記，可在於工具之非接合位置中擷取對應影像時實現上部工具及下部工具之接合位置中之對齊。上部工具在非接合時處於上部位置，在接合時處於下部位置。為此目的，首先在相互作用或接合中移動工具，並且擷取校準標記之影像。其後，工具移動至用於對齊之位置，並且再次擷取校準標記之影像。在分析校準標記之兩個影像時，工具之接合位置之座標相對於其中執行對齊之工具之位置為準確地已知的。此等座標，或更大體上校準結果，可用於對齊。因此，校準標記產生高對齊精確度。

根據變體，校準使用其中上部工具處於其上部位置中之第一校準影像及其中上部工具處於中間位置中之第二校準影像。上部工具之上部位置對應於用於對齊方法之位置。中間位置低於上部位置但仍高於接合位置。可藉由使用上部位置、中間位置及下部位置之各別高度(即Z位置)以及上部工具在其上部位置中之X-Y位置來自上部工具在中間位置中之X位置及Y位置外推上部工具在接合位置中之X座標及Y座標。為了確保足夠精確度，上部工具在上部位置與中間位置之間的(豎直)行程應為上部位置與下部位置之間的總行程之至少30%且較佳80%。

校準標記可包含根據預定義佈局配置之複數個標記元件。標記元件為例如點或其他相對簡單之幾何元件。其例如以已知篩孔大小之矩形陣列配置。在較佳實例中，三十六個標記元件以六乘六個標記之正方形陣列配置。對於此類校準標記，可容易地由攝影機單元偵測到三維空間中之位置。若攝影機單元之位置為已知的，則可自影像中之校準標記之位置導出偵測平面內之校準標記之位置。校準標記沿著垂直於偵測平面之方向Z之位置可藉由分析影像中之篩孔大小與已知篩孔大小的偏差導出。換言之，分析標記之縮放因數或標度。因此，校準標記允許精確地偵測相關聯工具之位置。

可提供罩蓋以用於選擇性地覆蓋及不覆蓋校準標記。此措施避免標記被粉塵或其他非所要粒子覆蓋。在使標記保持儘可能清潔時，其偵測之準確度及速度可維持高位準。

上部工具包含至少一個但較佳若干個校準標記。

有利地，上部工具連接至豎直驅動單元，並且下部工具實質上固定在框架內，使得上部工具可相對於下部工具沿著豎直方向移動以用於處理板材。工具之此類組態已被證實為良好地適合於處理板。在此上下文中，下部工具固定之實情係關於板材處理單元之操作狀態。此意謂經固定工具仍可出於對齊之目的而移動。

根據較佳實施方式，第一組光源由單個光源組成且第二組光源由單個光源組成。此類光源組為結構上簡單且穩固的。

此外，藉由一種用於評估根據本發明之板材處理單元的上部工具及下部工具相對於彼此之對齊的方法來解決該問題，該方法包含以下步驟：a)定位攝影機單元以使得其能夠同時擷取上部工具之包含第一開口之部分及下部工具之位於第一開口後方之部分，b)啟動包含至少一個光源之第一組光源，而其餘組光源不經啟動，並且擷取上部工具之包含第一開口之部分及下部工具之位於第一開口後方且包含第一標記之部分的第一影像，c)啟動包含至少一個光源之第二組光源，而其餘組光源不經啟動，並且擷取上部工具之包含第一開口之部分及下部工具之位於第一開口後方且包含第一標記之部分的第二影像，d)藉由聯合地分析第一影像及第二影像來識別第一開口之至少兩個邊緣之位置，並且自至少兩個邊緣之位置導出包含第一開口之上部工具之位置，e)藉由聯合地分析第一影像及第二影像來識別第一標記之位置，並且自第一標記之位置導出包含第一標記之下部工具之位置，以及f)計算上部工具之位置與下部工具之位置之間的位置偏移。

應理解，在無板材存在於板材處理單元中(尤其無板材存在於上部工具與下部工具之間)之情況下執行方法。第一組光源及第二組光源之啟動產生不同照明條件。待擷取之部分之特徵中的一些可在一個照明條件中比在另一照明條件中更好地可見或可偵測。因此，可以高準確度及可靠性識別至少兩個邊緣之位置及第一標記之位置。因此，亦可以高準確度及可靠性導出上部工具及下部工具之位置。因此，可以高精確度判定可被視為對齊之品質指標之位置偏移。此位置偏移可用於決定是否應移動工具中之一者以便改良對齊。因為對齊定義上部工具及下部工具相對於彼此之相對位向，所以工具中之一者配備有對齊單元在技術上為充足的。然而，如稍後將解釋，較佳的為兩個工具皆具備對齊單元。在工具組仍處於工具之每一改變下時執行方法。藉此，保證上部工具及下部工具相對於彼此之恰當對齊。方法可完全以自動方式執行。工具之後續對齊亦可為完全自動的。

此外，藉由一種用於評估根據本發明之板材處理單元的上部工具相對於配置在其中之板材之對齊的方法來解決該問題，該方法包含以下步驟：a)定位攝影機單元以使得其能夠同時擷取上部工具之包含第一開口之部分及板材之位於第一開口後方之部分，b)啟動包含至少一個光源之第一組光源，而其餘組光源不經啟動，並且擷取上部工具之包含第一開口之部分及板材之位於第一開口後方且包含板標記之部分的第一影像，c)啟動包含至少一個光源之第二組光源，而其餘組光源不經啟動，並且擷取上部工具之包含第一開口之部分及板材之位於第一開口後方且包含板標記之部分的第二影像，d)藉由聯合地分析第一影像及第二影像來識別第一開口之至少兩個邊緣之位置，並且自至少兩個邊緣之位置導出包含第一開口之上部工具之位置，e)藉由聯合地分析第一影像及第二影像來識別板標記之位置，並且自板標記之位置導出板材之位置，以及f)計算包含第一開口之上部工具之位置與板材之位置之間的位置偏移。

應理解，可僅在板材存在於板材處理單元中之情況下執行方法。板標記可經切割、衝壓或列印。較佳地，切割板標記。第一組光源及第二組光源之啟動產生不同照明條件。待擷取之部分之特徵中的一些可在一個照明條件中比在另一照明條件中更好地可見或可偵測。因此，可以高準確度及可靠性識別至少兩個邊緣之位置及板標記之位置。因此，亦可以高準確度及可靠性導出上部工具之位置。上述情況適用於板材之位置。因此，可以高精確度判定可被視為對齊之品質指標之位置偏移。此位置偏移可用於決定工具是否應相對於板材移動以便改良對齊。為此目的，上部工具及下部工具兩者皆配備有各別對齊單元，該等對齊單元適合於在不相對於彼此移動工具之情況下相對於板材移動工具。在工具組仍處於工具之每一改變下時執行方法。藉此，保證上部工具及下部工具相對於板材之恰當對齊。方法可完全以自動方式執行。工具之後續對齊亦可為完全自動的。

在第一開口之邊緣為筆直之情況下，識別至少兩個邊緣之位置具有可判定沿著X方向之位置及沿著Y方向之位置的優點。相同結果，即沿著X方向之位置及沿著Y方向之位置，可藉由識別單個彎曲邊緣來實現。因此，在本申請案之意義上，彎曲邊緣之兩個部分應被視為兩個邊緣。

可在上部工具處於其上部脫離位置中之情況下執行兩種方法，其中使用校準結果來計算與其下部接合位置相關聯之上部工具之對齊。如已結合根據本發明之板材處理單元進行解釋，校準結果基本上包含上部工具之下部位置相對於其上部位置的座標。換言之，校準結果包含上部位置與下部位置之間的空間差或向量。因此，與下部位置相關聯之對齊可容易地藉由使用校準結果來自上部位置中評估之對齊導出。尤其藉由使用以下方法步驟來產生校準結果。

較佳地，在啟動狀態下，包含至少一個光源之第一組光源及/或包含至少一個光源之第二組光源照明上部工具及下部工具或板材，使得第一開口之至少一個邊緣將陰影投射在位於第一開口下方之部分上。作為其結果，可以高精確度偵測到邊緣。此係由於直接鄰近於邊緣產生之陰影顯現為所擷取影像中之黑暗區域，而鄰近於包含第一開口之各別工具之邊緣的部分顯現為所擷取影像中之明亮區域。替代地，照明亦可經組態以使得兩個邊緣將陰影投射在位於第一開口下方之部分上。此類邊緣較佳為相鄰邊緣。在兩種替代方案中，可以高精確度偵測到邊緣及因此對應工具之位置。

在變體中，第二開口提供在包含第一開口之上部工具上，並且在攝影機單元經定位以使得其能夠同時擷取上部工具之包含第二開口之部分及位於第二開口後方之部分時執行方法。較佳地，結合此類第二開口，第二標記提供在下部工具之位於第二開口後方之部分上，及/或另一板標記提供在位於第二開口後方之板材上。第二開口提供已結合第一開口解釋之基本上相同的效果及優點。然而，在使用第一開口及第二開口兩者來評估上部工具及下部工具相對於彼此之對齊或用於評估上部工具相對於板材之對齊時，可進一步增強偵測之準確度。換言之，在使用第一開口及第二開口時，在兩個不同位置評估對齊。

可尤其在執行步驟a)之前校準根據本發明之板材處理單元，該校準包含以下步驟：a)將上部工具移動至其上部位置且用攝影機單元擷取與上部工具相關聯之校準標記，其中校準標記包含根據預定義佈局配置之複數個標記元件，b)計算校準標記在與上部工具之上部位置相關聯之水平面中的第一位置，c)將上部工具移動至其中間位置且用攝影機單元擷取與上部工具相關聯之校準標記，d)計算校準標記在與上部工具之中間位置相關聯之水平面中的第二位置，以及e)計算包含連接第一位置及第二位置之向量的校準結果。

已結合根據本發明之板材處理單元詳細地解釋與校準標記相關聯的上部工具之位置之計算。因此，可在三維空間中偵測到校準標記之位置。結合板材處理單元所提及之效果及優點亦適用於用於校準之方法步驟。

基於此，亦可計算上部工具之中間位置與上部位置之間的實際移動方向自攝影機之光軸偏離的角度。如之前已解釋，在於上部位置中及於中間位置中擷取校準標記之影像時，可計算此等位置之間的空間差或向量。此空間差亦可被稱為校準結果。若上部工具之上部位置為已知的，則該空間差可用於預測上部工具之下部位置。

可在已安裝板材處理單元之後進行一次校準。較佳地，亦視需要不時地(例如有規律地)進行該校準以用於確保板材處理單元之平滑操作。

較佳地，在攝影機單元之複數個位置處執行校準，其中針對該等位置中之每一者提供校準標記。舉例言之，校準使用四個、六個或九個校準標記且在四個、六個或九個各別位置處執行。藉此，校準之準確度得以進一步增強。

10:板材處理單元

12:框架

14:下部工具/工具

16:下部對齊單元/對齊單元

18:上部工具/工具

22:豎直驅動單元

24:豎直方向

25:光軸

26:板材

28:第一開口

30:第二開口

32:第一標記

34:第二標記

36:校準標記

38:標記元件

40:攝影機單元

40a:反射鏡

40b:透鏡

40c:影像偵測器

42:線性驅動單元

44a:光源/第一光源

44b:光源/第二光源

44c:光源/第三光源

44d:光源/第四光源

46a:邊緣

46b:邊緣

46c:邊緣

46d:邊緣

48a:陰影

48b:陰影

48c:陰影

48d:陰影

50:板標記

Z':實際移動方向

α:角度

有利地，上部工具之中間位置為上部工具之下部位置。換言之，中間位置對應於其中上部工具及下部工具接合的位置。現將參考所附圖式來描述本發明。在圖式中，[圖1]以部分截面側視圖示意性地展示根據本發明之板材處理單元，其中其上部工具展現在上部位置中，其中板材配置在板材處理單元內，並且其中上部工具將陰影投射在板材上，[圖2]以部分截面側視圖示意性地展示根據本發明之板材處理單元，其中其上部工具攜帶校準標記，並且其中上部工具之下部位置與上部位置之間的實際移動方向之間的角度不可與攝影機單元之光軸區分，[圖3]示意性地展示圖2之板材處理單元，其中出於說明之目的，放大了上部工具之下部位置與上部位置之間的實際移動方向Z，與攝影機單元之光軸的未對齊，[圖4]以俯視圖示意性地展示圖1之板材處理單元，其中已去除板材，[圖5]以單獨圖示展示圖1至圖4之板材處理單元之校準標記，[圖6]展示在第一照明條件下圖1至圖4之板材處理單元的上部工具之部分及下部工具之部分，[圖7]展示在第二照明條件下圖1至圖4之板材處理單元的上部工具之部分及下部工具之部分，[圖8]展示在第三照明條件下圖1至圖4之板材處理單元的上部工具之部分及下部工具之部分，[圖9]展示在第四照明條件下圖1至圖4之板材處理單元的上部工具之部分及下部工具之部分，[圖10]展示圖1至圖4之板材處理單元的上部工具之部分及下部工具之部分的組合影像，其中已組合第一照明條件至第四照明條件，以及[圖11]展示根據一替代性實施方式之板材處理單元的上部工具之部分及下部工具之部分。

圖1至圖4展示板材處理單元10，其在本實例中為用於卡紙板之剝離站。

板材處理單元10包含框架12。

下部工具14經由下部對齊單元16安裝在框架上。

除產生於對齊單元16之可能移動之外，下部工具14固定在框架12內。

此外，上部工具18經由上部對齊單元20安裝在框架12上。

上部工具18進一步連接至豎直驅動單元22，使得上部工具18可沿著豎直方向24相對於下部工具14移動，以用於處理置放在下部工具14上之例示性板材26(參見圖1)。

在圖2及圖3中，在上部位置中及在下部位置中展現上部工具18及相關聯組件。為了辨別兩個位置，其上部位置中所展現之組件以字尾u指定且其下部位置中之組件以字尾l指定。

上部工具18及下部工具14經組態以彼此相互作用以便處理板材26，在本實例中以便執行剝離操作。因為剝離本身在此項技術中已知，所以將省略詳細描述。

上部工具18及下部工具14可相對於彼此且相對於板材26對齊。為此目的，可使用允許使各別工具14、18在預定義間隔內沿著X方向及Y方向移動的對齊單元16、20。此外，對齊單元16、20允許各別工具14、18圍繞Z方向旋轉。

此外，上部工具18包含具有實質上矩形形狀之第一開口28(參見圖4)。

另外，第二開口30提供在上部工具18上。第二開口30亦具有實質上與第一開口28之形狀相同的實質上矩形形狀。然而，第二開口30相對於第一開口28沿著Y方向移位(參見圖4)。

在佔據上部工具18上方之位置時，下部工具14藉由第一開口28及第二開口30可見。

在下部工具14之位於第一開口28後方之部分上提供第一標記32。

在下部工具14之位於第二開口30後方之部分上提供第二標記34。

第一標記32及第二標記34兩者皆為光學可偵測標記。

在所展示之實例中，第一標記32及第二標記34形成為十字形。

校準標記36為實質上正方形且包含根據預定義佈局配置之複數個標記元件38。在所展示之實例中，校準標記36包含以具有恆定篩孔大小之正方形陣列配置的九個標記元件38。為更好可讀性，僅標記元件38中之一些以參考符號指定(參見圖5)。

此外，校準標記之表面由以漫射方式反射光之材料製成。

板材處理單元10亦包含攝影機單元40，該攝影機單元經由線性驅動單元42可移動地支撐在框架12上(參見圖4)，使得攝影機單元40可沿著對應於Y方向之上部工具18及下部工具14之寬度位移。

在本實施方式中，攝影機單元40包含用於將實質上沿著豎直方向24定向之入射光束重導向至透鏡40b上的反射鏡40a。

透鏡40b定位成在實質上水平方向上鄰近於反射鏡40a。影像偵測器40c定位在透鏡後方且接收由透鏡40b透射之光束。

如將結合用於對齊之方法進行解釋，攝影機單元40可經配置以使得其能夠同時擷取上部工具18之包含第一開口28之部分及下部工具14之位於第一開口28後方包含第一標記32之部分。

此外，攝影機單元40可移動至其中其能夠同時擷取上部工具18之包含第二開口30之部分及下部工具14之位於第二開口30後方且包含第二標記34之部分。

此外，校準標記36可由攝影機單元40偵測。

此外，板材處理單元10包含四組不相交光源，該等組光源各自恰好包含一個光源44a、44b、44c、44d以用於照明待由攝影機單元40擷取之部分。

在下文中，光源44a、44b、44c、44d中之每一者將表示對應光源組。

請注意，在此實例中，吾等使用不相交光源組，但更一般而言，吾等可使用四組相異光源，每一組與其相鄰組共用一些光源。實務上，此可在使用LED環時發生，其中每一照明表示稍微多於環之四分之一(相同推理在使用環作為兩組光源時適用)。

光源44a、44b、44c、44d經組態以用於隨後照明此等部分，即其未同時啟動。此將在下文中參考根據本發明之方法來解釋。

為了產生高品質過程結果，即為了精確地且可靠地剝離板材26，在上部工具18處於其下部位置中時，上部工具18及下部工具14需要精確地對齊。上部工具18及下部工具14僅在此位置中彼此相互作用。此外，需要謹慎地使上部工具18及下部工具14與待處理之板材26對齊。

然而，已發現，在上部工具18處於其上部位置而非處於其下部位置時評估對齊為更方便的。

若恰當地校準板材處理單元10，則此為可能的。

為此目的，上部工具18移動至中間位置，該中間位置在所展示之實例中對應於其下部位置，並且校準標記36之影像由攝影機單元40擷取。

由於攝影機單元40之位置為已知的，可藉由分析所擷取影像來計算校準標記36在於X方向及Y方向上延伸之平面內的位置。

此外，可藉由結合攝影機單元之已知位置及已知預定義佈局分析所擷取影像來計算校準標記36之豎直位置，即校準標記36在Z方向上之位置。由於佈局為已知的，可藉由分析影像計算縮放因子，並且可自縮放因子導出沿著Z方向之位置。

隨後，上部工具18移動至其上部位置，並且校準標記36之影像由攝影機單元40擷取。

亦在上部工具18之此位置中，可藉由結合攝影機單元40之已知位置分析所擷取影像來計算校準標記36在於X方向及Y方向上延伸之平面內的位置。

如之前，亦可藉由結合攝影機單元之已知位置及已知預定義模式分析所擷取影像來計算校準標記36在Z方向上之位置。

使用以上位置，可計算上部工具18之上部位置與下部位置之間的空間差。空間差可以向量形式表示。

亦有可能藉由評估以上位置來計算上部工具18之下部位置與上部位置之間的實際移動方向Z'自光軸25偏離的角度α(參見圖3)。

由於此校準，可基於上部工具18之已知上部位置而計算其下部位置。

應理解，在本實例中，僅提供一個校準標記36，並且因此僅在攝影機單元40之一個位置處執行校準。然而，應理解，如上文所提及之校準步驟亦可在攝影機單元40之複數個位置處執行，其中針對該等位置中之每一者提供校準標記36。

一旦完成校準，就可在上部工具18處於其上部位置中時評估上部工具18及下部工具14相對於彼此之對齊。如之前已解釋，可使用以上校準結果來計算上部工具18之下部位置。對於對齊，下部位置實際上係相關的。

攝影機單元40經定位以使得其能夠同時擷取上部工具18之包含第一開口28之部分及下部工具14之位於第一開口28後方之部分。下部工具14之此部分包含第一標記32。

接著第一光源44a經啟動，而其餘光源44b、44c、44d不經啟動。因此，第一光源44a照明上部工具18及下部工具14，使得第一開口28之一個邊緣46a將陰影48a投射在下部工具14之位於第一開口28下方之部分上(參見圖6)。

第一影像由攝影機單元40擷取，該第一影像包含第一開口28及下部工具14之位於該第一開口下方且包含第一標記32之部分。

隨後，第二光源44b經啟動，而其餘光源44a、44c、44d不經啟動。因此，第二光源44b照明上部工具18及下部工具14，使得第一開口28之一個邊緣46b將陰影48b投射在下部工具14之位於第一開口28下方之部分上(參見圖7)。

第二影像由攝影機單元40擷取，該第二影像包含第一開口28及下部工具14之位於該第一開口下方且包含第一標記32之部分。

此後，第三光源44c經啟動，而其餘光源44a、44b、44d不經啟動。因此，第三光源44c照明上部工具18及下部工具14，使得第一開口28之一個邊緣46c將陰影48c投射在下部工具14之位於第一開口28下方之部分上(參見圖8)。

第三影像由攝影機單元40擷取，該第三影像包含第一開口28及下部工具14之位於該第一開口下方且包含第一標記32之部分。

最後，第四光源44d經啟動，而其餘光源44a、44b、44c不經啟動。因此，第四光源44d照明上部工具18及下部工具14，使得第一開口28之一個邊緣46d將陰影48d投射在下部工具14之位於第一開口28下方之部分上(參見圖9)。

第四影像由攝影機單元40擷取，該第四影像包含第一開口28及下部工具14之位於該第一開口下方且包含第一標記32之部分。

接著聯合地分析四個影像，並且識別第一開口28之邊緣46a、46b、46c、46d之各別位置。在圖10中展示組合上文所描述之四個影像之影像。

如圖中所示，歸因於用四個光源44a、44b、44c、44d進行之連續照明，邊緣46a、46b、46c、46d可清晰地經識別為上部工具18之相對明亮區域與所投射陰影48a、48b、48c、48d之相對黑暗區域之間的邊界線。

因此，可自此等影像導出第一開口28之位置。

由於第一開口28在上部工具18內之位置為已知的，亦可容易地導出上部工具18之位置。

此外，亦藉由聯合地分析如上文所描述之四個影像，可以高精確度識別第一標記32之位置。

由於第一標記32下部工具14之位置為已知的，可容易地導出下部工具14之位置。

使用上部工具18之位置及下部工具14之位置，可計算此等工具14、18之間的位置偏移。

此位置偏移為上部工具18及下部工具14相對於彼此之對齊的指標。

在另一步驟中，攝影機單元40經定位以使得其能夠同時擷取上部工具18之包含第二開口30之部分及下部工具14之位於第二開口30後方之部分。下部工具14之此部分包含第二標記34。

為此目的，攝影機單元40使用線性驅動單元42來沿著Y方向移動。

其後，重複如結合與第一開口28相關聯之攝影機單元40之位置已解釋的隨後啟動四個光源44a、44b、44c、44d之程序。參考以上解釋。

基於其上，計算工具14、18之間的另一位置偏移。

若一個或兩個位置偏移位於所要範圍外部，則可藉由藉由各別對齊單元16、20使工具14、18中之一者或兩個工具14、18移動來調整工具14、18之對齊。

結果，上部工具18及下部工具14相對於彼此對齊。

現在可評估上部工具18及下部工具14相對於板材26之對齊。應注意，在此上下文中，工具14、18相對於彼此之對齊不再改變。換言之，維持工具14、18之相對位置。

為了解決此任務，需要將板材26置放在上部工具18與下部工具14之間。因此，在從上部工具18上方觀察時，下部工具14由板材26覆蓋，並且在第一開口28後方及在第二開口30後方的為板材26之各別部分，其各自包含板標記50。

由於對上部工具18及下部工具14相對於板材26之對齊的評估極類似於上部工具18及下部工具14相對於彼此之對齊，將再次參考圖6至圖10。在圖中，板材26表示為下部工具14之替代物，並且板標記中之一者表示為第一標記32之替代物。

攝影機單元40經定位以使得其能夠同時擷取上部工具18之包含第一開口28之部分及板材26之位於第一開口28後方之部分。板材26之此部分包含板標記50。

接著，第一光源44a經啟動，而其餘光源44b、44c、44d不經啟動。因此，第一光源44a照明上部工具18及板材26，使得第一開口28之一個邊緣46a將陰影48a投射在板材26之位於第一開口28下方之部分上(參見圖6)。

第一影像由攝影機單元40擷取，該第一影像包含第一開口28及板材26之位於該第一開口下方且包含板標記50之部分。

隨後，第二光源44b經啟動，而其餘光源44a、44c、44d不經啟動。因此，第二光源44b照明上部工具18及板材26，使得第一開口28之一個邊緣46b將陰影48b投射在板材26之位於第一開口28下方之部分上(參見圖7)。

第二影像由攝影機單元40擷取，該第二影像包含第一開口28及板材26之位於該第一開口下方且包含板標記50之部分。

此後，第三光源44c經啟動，而其餘光源44a、44b、44d不經啟動。因此，第三光源44c照明上部工具18及板材26，使得第一開口28之一個邊緣46c將陰影48c投射在板材26之位於第一開口28下方之部分上(參見圖8)。

第三影像由攝影機單元40擷取，該第三影像包含第一開口28及板材26之位於該第一開口下方且包含板標記50之部分。

最後，第四光源44d經啟動，而其餘光源44a、44b、44c不經啟動。因此，第四光源44d照明上部工具18及板材26，使得第一開口28之一個邊緣46d將陰影48d投射在板材26之位於第一開口28下方之部分上(參見圖9)。

第四影像由攝影機單元40擷取，該第四影像包含第一開口28及板材26之位於該第一開口下方且包含板標記50之部分。

因此，可自此等影像導出第一開口28之位置。

此外，亦藉由聯合地分析如上文所描述之四個影像，可以高精確度識別板標記50之位置。

由於板標記50相對於板材26之位置為已知的，可容易地導出板材26之位置。

使用上部工具18之位置及板材26之位置，可計算對應位置偏移。

此位置偏移為上部工具18及下部工具14相對於板材26之對齊的指標。

在下一步驟中，攝影機單元40經定位以使得其能夠同時擷取上部工具18之包含第二開口30之部分及板材26之位於第二開口30後方之部分。板材26之此部分亦包含板標記50中之一者。

基於其上，計算上部工具18與板材26之間的另一位置偏移。

若一個或兩個位置偏移位於所要範圍外部，則可藉由使用各別對齊單元16、20使工具14、18聯合地移動來調整工具14、18相對於板材26之對齊。

結果，上部工具18及下部工具14相對於板材26對齊。

在圖11中說明根據替代性實施方式之板材處理單元10。

此變體與如之前解釋之實施方式的不同之處在於僅提供各自恰好包含一個光源44a、44b之兩組不相交光源。

其第一光源44a經組態以用於照明上部工具18之包含第一開口28之部分及下部工具14或板材26之位於第一開口28下方之部分，使得兩個邊緣46a、46c同時將陰影48a、48c投射在下部工具14上或在板材26上。

其第二光源44b經組態以用於照明上部工具18之包含第一開口28之部分及下部工具14或板材26之位於第一開口28下方之部分，使得兩個邊緣 46b、46d同時將陰影48b、48d投射在下部工具14上或在板材26上。

其餘特徵以及對應效果及優點參考圖1至圖10中所展示之實施方式。

應注意，在所有以上實施方式中，第一開口28及第二開口30提供在上部工具18中且攝影機單元40定位在上部工具18上方。顯而易見，此解決方案亦可在運動學上顛倒，使得第一開口28及第二開口30提供在下部工具14上且攝影機單元40配置在下部工具14下方。