WO2003047876A1 - Verfahren und vorrichtung zum blättern von zumindest einem dokumentenkörper - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum blättern von zumindest einem dokumentenkörper Download PDF

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WO2003047876A1
WO2003047876A1 PCT/EP2002/013597 EP0213597W WO03047876A1 WO 2003047876 A1 WO2003047876 A1 WO 2003047876A1 EP 0213597 W EP0213597 W EP 0213597W WO 03047876 A1 WO03047876 A1 WO 03047876A1
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WO
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document body
document
gripper
gripper element
sliding element
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/013597
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Karee
Michael Lortz
Detlef Märtens
Bernd Gebhardt
Reinhardt Schmidt
Matthias Koch
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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D9/00—Bookmarkers; Spot indicators; Devices for holding books open; Leaf turners
    • B42D9/04—Leaf turners
    • B42D9/06—Leaf turners having an arm reset after each operation
    • B42D9/065—Leaf turners having an arm reset after each operation magnetically or pneumatically actuated

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for scrolling at least one document body, which is arranged in a frame and is supplied to individual processing stations for processing the document body.
  • the document bodies themselves can consist of different materials, combinations thereof, constructions, laminates, formats and additives.
  • paper, different plastic films, cardboard, metallic foils or the like can be used as materials.
  • the document bodies are, for example, ID cards, passports, driver's licenses, membership cards, access cards for secure areas or the like.
  • identification documents such as passports or children's passports
  • a book with an upper and lower cover is provided, between which individual sheets of different materials can be arranged.
  • Both the book cover and the individual sheets are document bodies, which can be processed in the production of personal, value and security documents. It is not necessary that all document bodies are subjected to the same procedural steps. For example, the inside sheets of a book are perforated together, whereas individual document bodies are personified by different methods.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and a device by means of which it is possible to turn at least one document body.
  • the method according to the invention makes it possible, regardless of the choice of material, the material combination, the formats and the like, of the document body to open, leaf through and turn over a document body.
  • a gripping element and gripping under the document body by means of a sliding element which, after the gripper has been detached from the uppermost document body, pivots the document body into an end position or open position, enables the document body to be securely transferred from a processing position to an open position or an end position becomes.
  • both opening and closing is possible Partial or complete leafing through of a book including a book cover or bound document body is also possible.
  • a specific document body can be opened by carrying out the method one or more times in order to be made available for the subsequent processing station.
  • a holding element is positioned on an underside of at least one document body.
  • the clamping device is released when the uppermost document carrier is lifted by the gripping element.
  • a holding element designed as a vacuum suction device is advantageously positioned on the underside of the lowermost document body.
  • a sword-shaped element can also be provided, which is immersed between the uppermost, lifted-off document body and the immediately underneath document body and positions the non-lifted-off document bodies in their position relative to a frame in which the document bodies are arranged.
  • holding elements which fix the document body in an end position or open position, are opened after the uppermost document carrier has been lifted, so that the document body to be turned over by the sliding element for contacting the document body located in the open position is transferred.
  • the at least one gripping element is placed on an edge region remote from the pivot axis of the document body.
  • the gripping element is guided in a first travel path along the plane of the document body until the uppermost document body is at least partially opposite the one below lays off the document body lying and is guided in a subsequent second travel path along a path that has at least two degrees of freedom.
  • a separation of sheet-like or foil-like document bodies can thereby be achieved.
  • this series of travel paths can ensure that only one document body is lifted off and turned over.
  • the separation of a document body, which has a stiffer material, such as cardboard, is advantageously made possible in that the gripping element is guided along a circular path immediately after being gripped on the document body to be turned, which is determined by the distance between the point of engagement of the gripping element on the document body and a pivot axis of the document body, which is formed by the book spine or a bound section, is determined.
  • the object is achieved by a device, in particular for carrying out the above-mentioned method, according to the features of claim 8.
  • the arrangement according to the invention of at least one gripper element and an assignment of at least one sliding element make it possible to easily design a device for lifting, leafing and turning over or for separating document bodies arranged one above the other.
  • the uppermost document body is lifted off by the at least one gripper element.
  • the sliding element then engages on an underside of the do- document body and leads the document body from a raised position relative to its starting position into an open position.
  • This opened position can lie in an opening range of, for example, 90 ° to 140 ° with respect to the starting position. , This area can also be larger.
  • the gripper element can be detached from the document body.
  • the gripper element can also support opening, leafing or turning over to a certain opening angle.
  • the gripper element is arranged on a two-axis system.
  • This axis system is preferably designed as an XY axis system, which favors lifting of the document body.
  • the XY axis system can be used to control both a straight path at a certain angle to the plane of the document body arranged in the frame and an arc-shaped path.
  • the axis system preferably has sensors for detecting and controlling the movement sequences for each direction of movement. This can provide precise control and monitoring of the process. This also supports security when opening or leafing through the document body.
  • the gripper element is advantageously designed as a vacuum gripper with at least one suction element. This allows gripping and lifting in a simple manner by placing the gripper element on a surface of the document body.
  • the sliding element is formed by an axis system with one degree of freedom and has a pivot axis.
  • a swivel arm is arranged on this swivel axis, which engages under the document body after it has been raised. This can provide a simple configuration and control of the sliding element.
  • the swivel arm advantageously has a sliding element, preferably a guide roller, on its end engaging the document body. This allows during the sliding movement and the opening, leafing and Turning a slight roll of the swivel arm on the document body can be given, whereby a safe operation of the document body is given regardless of the material and the material combination.
  • the sliding element is preferably arranged on an X axis of the axis system of the gripper element.
  • a compact construction of the device can thereby be achieved.
  • the fixed coupling also allows further tolerances to be reduced and assembly to be simplified.
  • the sliding element is advantageously driven pneumatically. This enables simple control and actuation of the sliding element.
  • the swivel angle of the swivel arm is preferably detected and monitored by the stroke position of the pneumatic drive.
  • the sliding element has a double swivel arm, in the intermediate space of which the at least one gripper element is at least partially provided during the opening or turning over of the document body into the end position. At the same time, this can make it possible for paper-like document bodies with low intrinsic stiffness or limp materials to reliably move the document body into the desired end position.
  • the XY axis system is advantageously driven by a servo motor and has a belt, spindle, rack and pinion drive or the like. This enables exact travel paths to be able to repeat the method according to the invention in an exact manner, so that leafing through a complete book is made possible.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a further schematic view of the device according to the invention according to FIG. 1
  • Figure 3a is a schematic representation of a travel path for separating a document body
  • Figure 3b is a schematic representation of an alternative travel path for lifting a document body from underlying further document bodies.
  • FIGS. 1 and 2 show the device 11 according to the invention for leafing through document bodies 12.
  • the term "scroll" is to be understood to mean that a document body 12 is transferred from a processing layer 15, which according to the exemplary embodiment runs horizontally, into an end position 13, which according to the exemplary embodiment is provided at an opening angle ⁇ of approximately 120 °.
  • the opening angle ⁇ can be provided for a specific application greater than 90 °
  • the personalization of a book is provided, which consists of several document bodies 12.
  • the book has an upper and lower cover, which is stiffened with cardboard Form of plastic films or metallic foils or combinations thereof arranged.
  • the variety and combination diversity is determined by the degree of security and the type of personal, value and security document.
  • both the cover and the pages of the book were designated as document carriers, d They can be processed application-specifically, for example by labeling, engraving, perforation or the like.
  • document body 12 is not limited to this.
  • the device described below in detail enables a book to be opened and turned over fully automatically, even from different materials.
  • the structure and design of the book described above is only an example.
  • the device 11 forms a leaf station.
  • An axis system 14 with two degrees of freedom in an X direction and a Y direction is provided for this.
  • a servo motor 16 is provided for the X axis and positions a slide 18 along the X axis via a belt drive 17, preferably a toothed belt drive.
  • the carriage 18 receives a further carriage 19 which is designed to be movable in the Y direction by a belt drive 21.
  • a servo motor 22 drives the belt drive 21. Both servo drives 16 and 22 have sensors for Monitoring the movement process. For example, rotary encoders or incremental encoders are provided.
  • a gripper element 26 is arranged on the slide 19.
  • the gripper element 26 is designed as a vacuum suction device and has a suction element 27. According to the exemplary embodiment, two gripping elements 26 are advantageously provided, which form a double suction element.
  • the number of suction elements 27 can comprise one or more suction elements depending on the size of the document body 12.
  • a sliding element 31 is arranged on the X axis of the axis system 14 via a holder 29.
  • the sliding element 31 has a pivot arm 33 which is pivotable about a pivot axis 32 and can be actuated by a drive 34, preferably a pneumatic drive.
  • a drive 34 preferably a pneumatic drive.
  • servomotors or further actuators can also be provided which act on or in the swivel axis 32, for example.
  • the swivel arm 33 has a hook-shaped shape.
  • a sliding element 36 is arranged at its free end.
  • this is a ball-bearing guide roller.
  • Teflon-coated plastic elements or the like can also be provided.
  • the swivel arm 33 is designed as a double swivel arm, as shown in FIG. 2.
  • the device 11 is assigned to a transport conveyor belt, which is not shown in detail.
  • a device for receiving the document bodies 12 is provided on the transport conveyor belt, of which only a frame 41 is shown.
  • a clamping device 42 is integrated on the frame 41, which fixes the document bodies 12 in the frame 41 in a precise position.
  • the device 11 is assigned a further holding element 44 on an underside of the conveyor belt, which is designed, for example, as a vacuum suction device in order to engage and fix the underside of a book cover while the at least one document body 12 is being lifted.
  • the frame Men 41 are also assigned holding elements 4.6, which arrange the document body 12 in an open position. These holding elements 46 can be pivoted about the Y axis, so that they are arranged in an open position outside the pivoting range of the document body 12 in order to transfer the document body 12 into an end position 13.
  • a travel path of a gripping element is shown as an example in FIG. 3a.
  • the gripper element 26 is moved towards the uppermost document carrier 12 from a starting position 51. If the material of the document carrier 12 is stiffer, the point of attachment can be provided slightly outside a central axis, as is indicated by the number 52 in FIG. 3a. If there is a very thin material as well as a material with a low inherent stiffness, the gripping element is placed, for example, by the distance A relative to a central axis of the document body 12 towards the edge area.
  • a vacuum is now applied for the gripper element 26 and the holding element 46 arranged on the underside.
  • the clamping device 32 opens at least partially, so that the gripper element 26 is lifted, for example according to arrow 53.
  • the clamping device 42 closes.
  • the pneumatic drive 34 is actuated, as a result of which the swivel arm 33 is positioned below the document body 12.
  • the vacuum of the gripper element 26 is released and the gripper element 26 is lifted off at a high travel speed according to arrow 54.
  • the gripper element 26 can carry out a travel path together with the sliding element 31 before the vacuum is released.
  • the swivel arm 33 is operated further, at the same time opening the holding elements 46 so that the document body 12 is transferred to the end position 13.
  • the swivel arm 33 is reset to its starting position.
  • the holding element 44 can be opened or turned at the bottom of the book or the un- attack the first document carrier 12. However, the vacuum of the holding element can also be released after closing the clamping device 42.
  • the XY axis system controls an arc-shaped path according to arrow 53. This can make it possible to take off safely.
  • the gripper element and / or the suction element can be arranged pivotably, so that a change in the angular position during the scrolling is compensated for.
  • the travel path of the gripper element 26 can be designed, for example, according to arrow 56 in the case of less rigid material.
  • FIG. 3 b A sequence of method steps is shown in FIG. 3 b, which enables the document bodies 12 to be separated.
  • the gripper element 26 After placing the gripper element 26 at point 52, the gripper element 26 is moved exclusively in the X direction, as a result of which the uppermost document body 12 at least partially detaches from the lower one. Following this, the gripper element 26 is lifted off in accordance with arrow 53, the subsequent travel steps correspond to the steps previously described for FIG. 3 a.
  • This separation is provided in the case of a plurality of paper-like film-like document bodies 12 or the like lying one above the other, which can adhere to one another due to electrostatic charging and do not separate by themselves due to their own weight when lifting off the uppermost document body 12.

Landscapes

  • Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Blättern von Dokumentenkörpern, bei dem mit einem Greiferelement (26) ein Dokumentenkörper (12) abgehoben wird und mittels eines Schiebeelementes (31), welches unterhalb des abgehobenen Dokumentenkörpers (12) positioniert wird, der Dokumentenkörper (12) bis in eine Endposition (13) übergeführt wird. Durch dieses Verfahren und die Vorrichtung ist ein vollautomatisches Aufschlagen und Blättern von einem Buch ermöglicht, welches auch aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Blättern von zumindest einem
Dokumentenkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Blättern von zumindest einem Dokumentenkörper, der in einem Rahmen angeordnet ist und einzelnen Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten des Dpkumentenkörpers zugeführt wird.
Zur Herstellung beispielsweise von Personal-, Wert- und Sicherheitsdokumenten ist erforderlich, daß mehrere. aufeinanderfolgende Verfahrensschritte durchgeführt werden, um neutrale Dokumentenkörper zu personalisieren. Hierzu können beispielsweise Verfahren, wie fotografische Prozesse, Lasergravur, Thermotransfer, Dye-Sublimation, xerografische Laserverfahren, Ink-Jet-Verfahren, Laserperforation oder dergleichen zur Anwendung kommen.
Die Dokumentenkörper selbst können aus verschiedenen Materialien, Kombinationen hiervon, Konstruktionen, Laminaten, Formaten und Zusätzen bestehen. Als Materialien können beispielsweise Papier, unterschiedliche Kunststoffolien, Pappe, metallische Folien oder dergleichen eingesetzt werden. Die Dokumentenkörper sind nach Anwendung der spezifischen Verfahren beispielsweise Ausweise, Paßports, Führerscheine, Mitgliedskarten, Zutrittskarten für gesicherte Bereiche oder dergleichen. Bei der Herstellung von Ausweisen, wie beispielsweise Reisepässe oder Kinderpässe, ist ein Buch mit einer oberen und unteren Decke vorgesehen, zwischen denen einzelne Blätter aus unterschiedlichen Materialien angeordnet sein können. Sowohl die Buchdecke als auch die einzelnen Blätter sind Dokumentenkörper, welche bei der Hersteilung von Personen-, Wert- und Sicherheitsdokumenten bearbeitet werden können. Dabei ist nicht erforderlich, daß alle Dokumentenkörper den selben Verfahrensschritten unterzogen werden. So werden beispielsweise die innenliegenden Blätter eines Buches gemeinsam perforiert, wohingegen einzelne Dokumentenkörper durch unterschiedliche Verfahren personifiziert werden.
Um eine effiziente Herstellung zu ermöglichen, ist erforderlich, daß die einzelnen Verfahrensschritte unmittelbar aufeinanderfolgend in einer Anlage durchgeführt werden, wobei die einzelnen Verfahrensschritte einem oder mehreren Dokumentenkörper zuzuordnen sind. Somit ist erforderlich, daß zwischen den Bearbeitungsstationen ein Umblättern erforderlich ist, um den entsprechenden Dokumentenkörper für die nächstfolgende Arbeitsstation bereitzustellen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die ein Umblättern von zumindest einem Dokumentenkörper ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, unabhängig von der Materialauswahl, der Materialkombination, der Formate und dergleichen des Dokumentenkörpers ein Aufschlagen, Blättern und Umblättern eines Dokumentenkörpers. Durch das zumindest teilweise Anheben des obersten Dokumentenkörpers mit. einem Greifelement und einem Untergreifen des Dokümentenkörpers durch ein Schiebeelement, welches nach Lösen des Greifers von dem obersten Dokumentenkörper ein Schwenken des Dokumentenkörpers in eine Endlage beziehungsweise aufgeschlagene Position durchführt, ist ermöglicht, daß der Dokumentenkörper sicher aus einer Bearbeitungsposition in eine aufgeschlagene Position oder eine Endlage übergeführt wird. Durch diese Verfahrensschritte ist sowohl ein Aufschlagen als auch ein teilweises oder komplettes Durchblättern eines Buches einschließlich einer Buchdecke oder gebundenen Dokumentenkörper möglich. In Abhängigkeit der anstehenden Bearbeitungsaufgaben kann durch ein- oder mehrmaliges Durchführen des Verfahrens ein bestimmter Dokumentenkörper aufgeschlagen werden, um für die nachfolgende Bearbeitungsstation bereitgestellt zu sein.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, daß an einer Unterseite zumindest eines Dokumentenkörpers ein Halteelement positioniert wird. Zum. Zeitpunkt des Anhebens des obersten Dokumententrägers durch das Greifelement ist die Klemmvorrichtung gelöst. Um die verbleibenden Dokumentenkörper in der bereitgestellten Position in dem Rahmen zu sichern, wird vorteilhafterweise ein als Vakuumsauger ausgebildetes Halteelement an der Unterseite des untersten Dokumentenkörpers positioniert.
Alternativ kann anstelle eines Vakuumsaugers auch ein schwertförmiges Element vorgesehen sein, welches zwischen dem obersten, abgehobenen Dokumentenkörper und des unmittelbar darunter liegenden Dokumentenkörpers eintaucht und die nicht abgehobenen Dokumentenkörper in ihrer Position zu einem Rahmen positioniert, in welchem die Dokumentenkörper angeordnet sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß Halteelemente, welche die Dokumentenkörper in einer Endlage oder aufgeschlagenen Position fixieren, nach Anheben des obersten Dokumententrägers geöffnet werden, so daß durch das Schiebeelement der umzublätternden Dokumentenkörper zur Anlage der sich in der aufgeschlagenen Position befindenden Dokumentenkörpers übergeführt wird.
Durch das unmittelbare Schließen der die Dokumentenkörper fixierenden Klemmvorrichtung nach Abheben des obersten Dokumentenkörpers ist ermöglicht, daß die positionsgenaue Aufnahme des Dokumentenkörpers in dem Rahmen einer Transportvorrichtung erhalten bleibt.
Zum Blättern eines Dokumentenkörpers wird das zumindest eine Greifelement an einem Randbereich entfernt zur Schwenkachse des Dokumentenkörpers aufgesetzt. Dadurch kann insbesondere bei papierähnlichen Materialien mit einer geringen Eigensteifigkeit als auch bei biegeschlaffen Materialien sichergestellt werden, daß das Schiebeelement gefahrlos ohne Beeinträchtigung von ggf. einem herabhängenden Randstreifen unterhalb dem abgehobenen Dokumentenkörper positioniert wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, daß zum Vereinzeln von Dokumentenkörpern mit geringer Eigensteifigkeit, welche beispielsweise papier- oder folienähnlich sind, das Greifelement in einem ersten Verfahrweg entlang der Ebene des Dokumentenkörpers geführt wird, bis sich der oberste Dokumentenkörper zumindest teilweise gegenüber dem darunter liegenden Dokumentenkörper abhebt und in einem anschließenden zweiten Verfahrweg entlang einem Bahnverlauf geführt wird, der zumindest zwei Freiheitsgrade aufweist. Dadurch kann eine Vereinzelung von blattähnlichen oder folienähnlichen Dokumentenkörpern erzielt werden. Insbesondere bei einer auftretenden elektrostatischen Aufladung der Dokumentenkörper kann durch diese Aneinanderreihung der Verfahrwege sichergestellt sein, daß nur ein Dokumentenkörper abgehoben und umgeblättert wird.
Das Vereinzeln eines Dokumentenkörpers, welcher ein steiferes Material aufweist, wie beispielsweise Pappe, wird vorteilhafterweise dadurch ermöglicht, daß das Greifelement unmittelbar nach dem Angreifen an dem umzublätternden Dokumentenkörper entlang einer Kreisbahn geführt wird, welche durch den Abstand zwischen dem Angriffspunkt des Greifelementes an dem Dokumentenkörper und einer Schwenkachse des Dokumentenkörpers, welche durch den Buchrücken o- der einen gebundenen Abschnitt gebildet ist, bestimmt wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des oben genannten Verfahrens, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zumindest einem Greiferelement und einer Zuordnung von zumindest einem Schiebeelement kann eine einfache Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Anheben, Blättern und Umblättern oder zum Vereinzeln von übereinander angeordneten Dokumentenkörpern ermöglicht sein. Durch das zumindest eine Greiferelement wird der oberste Dokumentenkörper abgehoben. Anschließend greift das Schiebeelement an einer Unterseite des Do- kumentenkörpers an und führt den Dokumentenkörper aus einer angehobenen Position gegenüber seiner Ausgangslage in eine aufgeschlagene Position über. Diese aufgeschlagene Position kann gegenüber der Ausgangslage in einem Öffnungsbereich von beispielsweise 90° bis 140° liegen., Auch kann dieser Bereich größer sein.
Nachdem das Schiebeelement dem Dokumentenkörper untergreift, kann das Greiferelement von dem Dokumentenkörper gelöst werden. Wahlweise kann das Greiferelement auch das Aufschlagen, Blättern oder Umblättern bis zu einem bestimmten Öffnungswinkel unterstützen.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß das Greiferelement an einem Zwei-Achsensystem angeordnet ist. Vorzugsweise ist dieses Achsensystem als XY-Achsensystem ausgebildet, wodurch ein Anheben des Dokumentenkörpers begünstigt ist. Durch das XY-Achsensystem kann sowohl ein geradliniger Bahnverlauf unter einem bestimmten Winkel zur Ebene des in dem Rahmen angeordneten Dokumentenkörpers als auch ein kreisbogenförmiger Bahnverlauf angesteuert sein.
Bevorzugt weist das Achsensystem für jede Bewegungsrichtung Sensoren zur Erfassung und Kontrolle der Bewegungsabläufe auf. Dadurch kann eine exakte Steuerung als auch Überwachung des Prozesses gegeben sein. Dies unterstützt auch die Sicherheit beim Aufschlagen oder Blättern des Dokumentenkörpers.
Das Greiferelement ist vorteilhafterweise als Vakuumgreifer ausgebildet mit zumindest einem Saugelement. Dadurch kann in einfacher Weise durch Aufsetzen des Greiferelementes auf eine Oberfläche des Dokumentenkörpers ein Greifen und Anheben erfolgen.
Das Schiebeelement ist nach einer bevorzugten Ausführungsform durch ein Achsensystem mit einem Freiheitsgrad ausgebildet und weist eine Schwenkachse auf. An dieser Schwenkachse ist ein Schwenkarm angeordnet, der den Dokumentenkörper nach seinem Anheben untergreift. Dadurch kann eine einfache Ausgestaltung und Ansteuerung des Schiebeelements gegeben sein.
Der Schwenkarm weist vorteilhafterweise an seinem an dem Dokumentenkörper angreifenden Ende ein Gleitelement, vorzugsweise eine Führungsrolle, auf. Dadurch kann während der Schiebebewegung und dem Aufschlagen, Blättern und Umblättern ein leichtes Abrollen des Schwenkarmes an dem Dokumentenkörper gegeben sein, wodurch eine sichere Betätigung des Dokumentenkörpers unabhängig des Materials und der Materialkombination gegeben ist.
Das Schiebeelement ist bevorzugt an einer X-Achse des Achsensystems des Greiferelementes angeordnet. Dadurch kann eine kompakte Bauweise der Vorrichtung erzielt werden. Durch die feste Ankopplung können auch weitere Toleranzen verringert und die Montage vereinfacht werden.
Das Schiebeelement wird vorteilhafterweise pneumatisch angetrieben. Dadurch ist eine einfache Ansteuerung und Betätigung des Schiebeelementes gegeben. Vorzugsweise wird der Schwenkwinkel des Schwenkarmes durch die Hubstellung des pneumatischen Antriebs erfaßt und überwacht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schiebeelement einen doppelten Schwenkarm auf, in dessen Zwischenraum das zumindest eine Greiferelement während dem Aufschlagen oder Umblättern des Dokumentenkörpers in die Endlage zumindest teilweise vorgesehen ist. Gleichzeitig, kann dadurch ermöglicht sein, daß bei papierähnlichen Dokumentenkörpern mit geringer Eigensteifigkeit oder biegeschlaffen Materialien der Dokumentenkörper mit Sicherheit in die gewünschte Endlage übergeführt wird.
Das XY-Achsensystem ist vorteilhafterweise servomotorisch angetrieben und weist einen Riemen-, Spindel-, Zahnstangenantrieb oder dergleichen auf. Dadurch sind exakte Fahrwege ermöglicht, um das erfindungsgemäße Verfahren wiederholbar in exakter Weise auszuführen, so daß ein blattweises Durchblättern eines kompletten Buches ermöglicht ist.
In der nachfolgenden Zeichnung und Beschreibung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 2 eine weitere schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 1 , Figur 3a eine schematische Darstellung eines Verfahrweges zum Vereinzeln eines Dokumentenkörpers und
Figur 3b eine schematische Darstellung eines alternativen Verfahrweges zum Abheben eines Dokumenten körpers von darunter liegenden weiteren Dokumentenkörpern.
In den Figuren 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum Blättern von Dokumentenkörpern 12 dargestellt. Unter dem Begriff „Blättern" ist zu verstehen, daß ein Dokumentenkörper 12 aus einer Bearbeitungslage 15, welche gemäß dem Ausführungsbeispiel horizontal verläuft, in eine Endposition 13 übergeführt wird, die gemäß Ausführungsbeispiel in einem Öffnungswinkel α von circa 120° vorgesehen ist. Der Öffnungswinkel α kann anwendungsspezifisch größer als 90° vorgesehen sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Personalisierung eines Buches vorgesehen, welches aus mehreren Dokumentenkörpern 12 besteht. Das Buch weist eine obere und untere Decke auf, welche mit Pappe versteift ist. Dazwischen sind Papierseiten mit und ohne Beschichtung in Form von Kunststoffolien oder metallischen Folien oder Kombinationen hiervon angeordnet. Die Varianten- und Kombinationsvielfalt wird durch den Grad der Sicherheit und die Art des Personen-, Wert- und Sicherheitsdokumentes bestimmt. Vorwiegend wurden sowohl die Decke als auch die Seiten des Buches als Dokumententräger bezeichnet, die anwendungsspezifisch bearbeitet werden, beispielsweise durch Beschriftung, Gravur, Perforation oder dergleichen. Der Begriff Dokumentenkörper 12 ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Durch die nachfolgend im einzeln beschriebene Vorrichtung ist ermöglicht, daß ein Buch auch aus unterschiedlichen Materialien, vollautomatisch aufgeschlagen und umgeblättert wird. Der Aufbau und die Ausgestaltung des oben beschriebenen Buches ist nur beispielhaft.
Die Vorrichtung 11 bildet eine Blätterstation. Hierfür ist ein Achsensystem 14 mit zwei Freiheitsgraden in einer X-Richtung und einer Y-Richtung vorgesehen. Für die X-Achse ist ein Servomotor 16 vorgesehen, der über einen Riemenantrieb 17, vorzugsweise Zahnriemenantrieb, einen Schlitten 18 entlang der X-Achse positioniert. Der Schlitten 18 nimmt einen weiteren Schlitten 19 auf, der in Y-Richtung verfahrbar durch einen Riemenantrieb 21 ausgebildet ist. Ein Servomotor 22 treibt den Riemenantrieb 21 an. Beide Servoantriebe 16 und 22 weisen Sensoren zur Überwachung des Bewegungsablaufes auf. Beispielsweise sind Drehgeber oder Inkrementalgeber vorgesehen. Am Schlitten 19 ist ein Greiferelement 26 angeordnet. Das Greiferelement 26 ist als Vakuumsauger ausgebildet und weist ein Saugelement 27 auf. Vorteilhafterweise sind gemäß dem Ausführungsbeispiel zwei Greifelemente 26 vorgesehen, die ein Doppelsaugelement bilden. Die Anzahl der Saugelemente 27 kann in Abhängigkeit der Größe des Dokumentenkörpers 12 ein oder mehrere Saugelemente umfassen.
An der X-Achse des Achsensystems 14 ist über eine Halterung 29 ein Schiebeelement 31 angeordnet. Das Schiebeelement 31 weist einen um eine Schwenkachse 32 schwenkbar angeordneten Schwenkarm 33 auf, der mit einem Antrieb 34, vorzugsweise einem pneumatischen Antrieb, betätigbar ist. Alternativ zum pneumatischen Antrieb können auch Servomotoren oder weitere Stellantriebe vorgesehen sein, welche beispielsweise an oder in der Schwenkachse 32 angreifen.
Der Schwenkarm 33 weist eine hakenförmige Form auf. An dessen freien Ende ist ein Gleitelement 36 angeordnet. Beispielsweise ist dies eine kugelgelagerte Führungsrolle. Alternativ können auch teflonbeschichtete Kunststoffelemente oder dergleichen vorgesehen sein. Der Schwenkarm 33 ist als Doppelschwenkarm ausgebildet, wie in Figur 2 dargestellt ist.
Die Vorrichtung 11 ist einem Transportförderband zugeordnet, welches nicht näher dargestellt ist. Auf dem Transportförderband ist eine Vorrichtung zur Aufnahme der Dokumentenkörper 12 vorgesehen, von der lediglich ein Rahmen 41 dargestellt ist. An dem Rahmen 41 ist eine Klemmvorrichtung 42 integriert, welche die Dokumentenkörper 12 positionsgenau in dem Rahmen 41 festlegt. An dem Rahmen 41 sind Auflagepunkte für den Dokumentenkörper 12 gegeben, welche derart ausgestaltet sind, daß ein Bearbeitungsbereich ausgebildet ist, welcher nahezu der vollständigen Oberfläche des Dokumentenkörpers 12 entspricht.
Der Vorrichtung 11 ist auf einer Unterseite des Transportbandes ein weiteres Halteelement 44 zugeordnet, welches beispielsweise als Vakuumsauger ausgebildet ist, um während dem Anheben des zumindest einen Dokumentenkörpers 12 an der Unterseite einer Buchdecke anzugreifen und diese zu fixieren. Dem Rah- men 41 zugeordnet sind des weiteren Halteelemente 4.6, welche die Dokumentenkörper 12 in einer aufgeschlagenen Position anordnen. Diese Halteelemente 46 sind um die Y-Achse schwenkbar, so daß diese in einer Öffnungsposition außerhalb dem Schwenkbereich des Dokumentenkörpers 12 angeordnet sind, um den Dokumentenkörper 12 in eine Endposition 13 überzuführen.
In Figur 3a ist beispielhaft ein Verfahrweg eines Greifelementes dargestellt. Aus einer Ausgangsposition 51 wird das Greiferelement 26 auf den obersten Dokumententräger 12 zubewegt. Sofern das Material des Dokumententrägers 12 steifer ausgebildet ist, kann der Aufsetzpunkt geringfügig außerhalb einer Mittelachse vorgesehen sein wie dies in Figur 3a durch die Ziffer 52 gekennzeichnet ist. So- fern ein sehr dünnes Material als auch ein Material mit einer geringen Eigensteifigkeit vorliegt, wird das Greifelement beispielsweise um den Abstand A gegenüber einer Mittelachse des Dokumenten körpers 12 zum Randbereich hin aufgesetzt. Nunmehr wird ein Vakuum für das Greiferelement 26 und dem auf der Unterseite angeordneten Halteelement 46 angelegt. Die Klemmvorrichtung 32 öffnet zumindest teilweise, so daß Greiferelement 26 beispielsweise gemäß Pfeil 53 abgehoben wird. Unmittelbar nachdem der Dokumentenkörper 12 außerhalb der Klemmvorrichtung 42 angeordnet ist, schließt die Klemmvorrichtung 42. Nach geringfügig weiterem Anheben wird der pneumatische Antrieb 34 betätigt, wodurch der Schwenkarm 33 unterhalb des Dokumentenkörpers 12 positioniert wird. Nachdem der Schwenkarm 33 unterhalb dem Dokumenten körper 12 angeordnet ist, wird das Vakuum des Greiferelements 26 gelöst und das Greiferelement 26 mit einer hohen Verfahrgeschwindigkeit nach oben gemäß Pfeil 54 abgehoben. Alternativ kann das Greiferelement 26 gemeinsam mit dem Schiebeelement 31 einen Verfahrweg durchführen, bevor das Vakuum gelöst wird. Anschließend wird der Schwenkarm 33 weiter betätigt, wobei gleichzeitig die Halteelemente 46 öffnen, so daß der Dokumenten körper 12 in die Endposition 13 übergeführt wird. Nachdem die Halteelemente 46 in ihre Halteposition zurückgekehrt sind, bei der die Halteelemente beidseitig an dem Dokumententräger angreifen, wird der Schwenkarm 33 in seine Ausgangsposition zurückgesetzt. Das Halteelement 44 kann während dem Aufschlagen oder Umblättern an der Unterseite des Buches oder des un- tersten Dokumententrägers 12 angreifen. Das Vakuum des Halteelementes kann jedoch auch nach Schließen der Klemmvorrichtung 42 gelöst werden.
Sofern der Dokumenten körper 12 aus Pappe ausgebildet ist, wird durch das XY- Achsensystem ein kreisbogenförmiger Bahnverlauf gemäß Pfeil 53 angesteuert. Dadurch kann ein sicheres Abheben ermöglicht sein. Zusätzlich kann das Greiferelement und/oder das Saugelement schwenkbar angeordnet sein, so daß eine Änderung der Winkellage während dem Blättern kompensiert wird.
Der Verfahrweg des Greiferelementes 26 kann bei weniger steifem Material beispielsweise gemäß Pfeil 56 ausgebildet sein.
In Figur 3 b ist eine Abfolge von Verfahrensschritten dargestellt, welche ermöglicht, daß die Dokumentenkörper 12 vereinzelt werden. Nach dem Aufsetzen des Greiferelementes 26 in Punkt 52 wird das Greiferelement 26 ausschließlich in X- Richtung verfahren, wodurch der oberste Dokumentenkörper 12 sich zumindest teilweise von dem unteren löst. Im Anschluß daran wird gemäß Pfeil 53 das Greiferelement 26 abgehoben, die nachfolgenden Verfahrschritte entsprechen dem zuvor zu Figur 3 a beschriebenen Schritten. Diese Vereinzelung ist bei mehreren übereinander liegenden papierähnlichen folienartigen Dokumentenkörpern 12 oder dergleichen vorgesehen, welche aufgrund von elektrostatischer Aufladung aneinander haften können und sich durch das Eigengewicht beim Abheben des obersten Dokumentenkörpers 12 nicht von selbst vereinzeln.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Blättern von Dokumentenkörpern (12), welche von einem Rahmen (41 ) aufgenommen sind und mit einer Klemmvorrichtung (42) in dem Rahmen (41) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet,
- daß zumindest ein Greiferelement (26) auf dem obersten Dokumentenkörper (12) aufgesetzt wird,
- daß die den zumindest einen Dokumentenkörper (12) haltende Klemmvorrichtung (42) gelöst wird,
- daß das zumindest eine Greiferelement (26) den obersten Dokumentenkörper (12) zumindest teilweise anhebt,
- daß zumindest ein Schiebeelement (31) unterhalb dem abgehobenen Dokumentenkörper (12) positioniert wird und
- daß der Dokumentenkörper (12) mit dem zumindest einen Schiebeelement (31 ) in eine Endlage (13) übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß an einer Unterseite des zumindest einen Dokumentenkörpers (12) ein Halteelement (44) positioniert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während dem Überfahren des Dokumentenkörpers (12) zumindest vor Erreichen der Endlage (13) an dem Rahmen (41 ) angeordnete Halteelemente (46), welche die Dokumentenkörper (12) in der Endlage (13) positionieren, zum Öffnen angesteuert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (42) unmittelbar nach dem Herausführen des Dokumentenkörpers (12) aus der Klemmvorrichtung (42) geschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Greiferelement (26) an einem Randbereich entfernt zur Schwenkachse des Dokumentenkörpers (12) aufgesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vereinzeln von blattförmigem, folienförmigem Material oder dergleichen mit geringer Eigensteifigkeit das zumindest eine Greiferelement (26) in einem ersten Verfahrweg entlang der Ebene des Dokumentenkörpers (12) geführt wird, bis sich der oberste Dokumentenkörper (12) zumindest teilweise gegenüber dem darunter liegenden Dokumentenkörper abhebt und das zumindest eine Greiferelement (26) in einem anschließend zweiten Verfahrweg entlang einem Bahnverlauf geführt wird, der durch Überlagerung von zumindest zwei Freiheitsgraden bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vereinzeln eines steiferen Materials, beispielsweise Pappe oder dergleichen, das Greiferelement (26) entlang einer Kreisbahn geführt wird, welche durch den Abstand zwischen einem Angriffspunkt (52) des zumindest einen Greiferelements (26) und einer Schwenkachse des Dokumentenkörpers (12) bestimmt wird.
8. Vorrichtung zum Blättern von Dokumentenkörpern (12), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, welche zumindest einen Dokumentenkörper (12), der in einem Rahmen (41) angeordnet und der Vorrichtung zugeordnet ist, aus einer in dem Rahmen (41) fixierten Lage in eine Endposition (13) überführt, mit einem zumindest einen Greifer- element (26) zum Anheben des Dokumentenkörpers (12) und mit zumindest einem Schiebeelement (31), welches den angehobenen Dokumentenkörper (12) in eine Endposition (13) überführt, wobei das zumindest eine Greiferelement (26) und zumindest eine Schiebeelement (31) jeweils an einem Achsensystem mit wenigstens einem Freiheitsgrad angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Greiferelement (26) an einem angetriebenen X-Y-Achsensystem (14) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Achsensystem (14) für jede Bewegungsrichtung des zumindest einen Greiferelements (26) Sensoren zur Erfassung und Kontrolle des Bewegungsablaufes vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Greiferelement (26) als Vakuumgreifer mit zumindest einem Saugelement (27) ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Schiebeelement (31 ) durch ein Achsensystem mit einem Freiheitsgrad ausgebildet ist und eine Schwenkachse (32) aufweist, an der ein Schwenkarm (33) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (33) an seinem an dem Dokumentenkörper (12) angreifenden Ende ein Gleitelement (36), vorzugsweise eine Führungsrolle, aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsensystem des zumindest einen Schiebeelementes (31 ) an einer X- Achse des Achsensystems (14) des zumindest einen Greiferelements (26) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein das zumindest eine Schiebeelement (31 ) betätigbarer Antrieb (34), vorzugsweise ein pneumatischer Antrieb, vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkwinkel des Schwenkarmes (33) durch Sensoren erfaßt wird, welche den Hubweg des Antriebs (34) überwachen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Schiebeelement (31) einen doppelten Schwenkarm (33) aufweist, in dessen Zwischenraum das zumindest eine Greiferelement (26) während dem Blättern des Dokumentenkörpers (12) in die Endposition (13) zumindest teilweise vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das X-Y-Achsensystem (14) des zumindest einen Greiferelements (26) sero- vomotorisch angetrieben und durch einen Riemen-, Spindel-, Zahnstangenantrieb oder dergleichen ausgebildet ist.
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