Устройство для выполнения повторяемых операций

Устройство для выполнения повторяемых операций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для выполнения операций, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне, обычно из бумаги, картона или ламинированного материала с изображениями, обычно последовательностью идентичных изображений, при этом устройство содержит датчик, по меньшей мере, для частичного обнаружения изображений на полотне, и блок обработки, который в зависимости от результата сравнения данных, полученных от датчика, с эталоном, создает выходной сигнал, который должен быть использован для выполнения одной или более из упомянутых операций. Изобретение дополнительно относится к модулю для использования в упомянутом устройстве, к способу генерирования выходного сигнала, который может быть использован для выполнения устройством одной или более операций, и к рулону с материалом в виде полотна.

Как указано в публикации международной заявки на патент WO 97/29453, уже известно управление процессами обработки на полосе движущегося материала посредством контрольных отметок, отпечатанных на полосе, при этом отметки могут быть обнаружены фотоэлементами или другими оптическими устройствами. Отметки обычно печатают в цветовом тоне, который контрастирует с окружающей средой, позволяя при этом средствам обнаружения обнаруживать точное положение, например, отпечатанных рисунков и определять текущее положение полосы материала. Эта информация может служить, например, для гарантии того, что конфигурации последовательно создаваемых линий сгиба будут совпадать с отпечатанными конфигурациями, и что сгибание материала происходит вдоль этих линий сгиба.

В патенте US 4600841 рскрыт детектор отметок, предназначенный для обнаружения отметок на движущемся полотне, отличающихся от какого-либо печатного символа или рисунка, либо какого-то пятна, полученного при печатании. Определяют ширину участков с отметкой и расстояние между ними, и если они находятся в пределах заданных диапазонов, подается сигнал обнаружения отметки. Устройство содержит генератор задержанного сигнала, а также генератор ложного сигнала.

Патент DE 3332750 относится к датчику цветной отметки, который сконструирован таким образом, что уравнивание на фоне сканируемого материала и переключение с яркого света на темноту может быть выполнено снаружи полностью посредством электроники без управления.

Наличие контрольных отметок на конечном изделии, будь это картонная коробка для жидкости или саше, содержащее порошок, обычно нежелательно. Поэтому контрольные отметки обычно бывают относительно небольшими и они расположены, например, на донной части картонной коробки или на уплотнениях саше.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства и способа.

Предложенное устройство согласно изобретению характеризуется тем, что блок обработки содержит память, предназначен для выбора, по меньшей мере, части обнаруженных данных, хранения выбранных данных в памяти и использования выбранных данных в качестве эталона. Предпочтительно, чтобы полотно было снабжено декоративными изображениями, то есть изображениями, которые в основном не предназначены для выполнения операций синхронизации, выполняемых устройством, а блок обработки был предназначен для выбора данных от этих декоративных изображений.

Таким образом, никаких контрольных отметок не требуется и устройство не должно быть перепрограммировано заново, когда в устройстве используют полотно с иными отметками. Хотя отметки все же могут присутствовать, устройство может выбрать одну или более частей изображений, уже находящихся на полотне.

Изобретение относится также к модулю для использования в устройстве, предназначенном для выполнения операций, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне, снабженном последовательностью идентичных изображений, при этом модуль: i) содержит вход для соединения с датчиком для, по меньшей мере, частичного обнаружения изображений на полотне, и память; и ii) предназначен для выбора, по меньшей мере, части данных, поступивших на вход, хранения выбранных данных в памяти, использования выбранных данных в качестве эталона и, в зависимости от сравнения данных, полученных датчиком, с эталоном создания выходного сигнала, используемого для выполнения одной или более из упомянутых операций.

Этот модуль может быть встроен в существующие устройства, обеспечивая при этом возможность применения такими устройствами большего количества материалов, то есть и материалов, выполненных с контрольными отметками, и материалов, которые вообще не содержат контрольных отметок.

Предпочтительно, чтобы датчик был предназначен для обнаружения определенной ширины изображений, и чтобы устройство, соответственно модуль, содержали преобразователь, который предназначен для определения средних плотностей, по меньшей мере, по части этой ширины. Путем усреднения по определенной ширине, предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 10 мм, а более предпочтительно в диапазоне от 0,3 до 4 мм, чувствительность к (непреднамеренным) изменениям в изображениях или к боковому смещению полотна будет дополнительно уменьшена.

Также предпочтительно, чтобы преобразователь был предназначен для деления изображения в направлении устройства на части и для создания цифрового представления изображений на основе средней плотности частей. Например, «0» или «1» выделяют для каждой части в зависимости от того, превышает или нет средняя плотность заданную пороговую величину.

Изобретение относится также к способу создания выходного сигнала, используемого для одной или более операций, выполняемых устройством, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне, который определен в пунктах 8-11 формулы изобретения, и к рулону материала в виде полотна для использования в описанных выше устройстве и способе, при этом материал содержит последовательность идентичных декоративных изображений, предпочтительно печатных декоративных изображений, и не содержит контрольных отметок для выполнения операций устройством. Предпочтительно, чтобы материал полотна содержал разделительные зоны, предпочтительно не имеющие каких-либо изображений или отметок и/или предпочтительно отмеченные в отношении декоративных изображений.

Кроме того, предпочтительно, чтобы материал в виде полотна содержал слоистый материал, вес которого составляет, по меньшей мере, 200 г/м².

В рамках настоящего изобретения слова «декоративные изображения» означают изображения, которые служат для изготовления конечного изделия, например пакета, выглядящего более привлекательно и/или содержащего коммерческую информацию, например товарный знак или штрихкод, или содержащего другую информацию, непредназначенную для содействия выполнению операций или возможности выполнения операций, в частности резания, тиснения, выполнения складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет разъяснено более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи, которые схематически поясняют предпочтительный вариант осуществления представленных устройства и модуля, и на которых:

фиг.1 изображает боковой вид устройства для выполнения операций на движущемся полотне, согласно изобретению;

фиг.2 - вид спереди движущегося полотна и датчика, а также модуля, согласно настоящему изобретению, для использования в устройстве.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Фиг.1 и сверху на фиг.2 схематически показано известное упаковочное устройство 1, которое выполняет механические операции, в частности резание, тиснение, образование складок, фальцевание и/или уплотнение на движущемся непрерывном полотне 2, обычно выполненном из бумаги, картона или слоистого материала. На полотне 2 выполнен ряд идентичных изображений 3, которые в описываемом примере отделены относительно узкими зонами 4, не содержащими каких-либо изображений или отметок, длиной, например, от 2 мм до 100 мм в направлении (часто указываемого как «МD») устройства. В устройстве 1 размещен рулон 5 из материала в виде полотна, при этом материал направляют по вальцам 6 к устройству 7 для установки, причем устройство 7 содержит, например, два стационарных вальца 8 и один регулируемый валец 9. Валец 9 может быть перемещен вверх или вниз (как указано стрелкой), располагая при этом движущееся полотно 2 несколько выше или ниже. Далее по ходу от устройства 7, для установки в положение, устройство 1 содержит один или более постов 10 для выполнения различных операций, например, пост для нанесения, так называемых, отрывных лент, пост для сгибания полотна 2 вокруг продольной оси и уплотнения друг с другом краев полотна 2, формируя при этом трубку, и пост для заполнения трубки, например, жидкостью и порошком. Устройство 1 дополнительно содержит оптический датчик 11, по меньшей мере, для частичного обнаружения изображений 3 на полотне 2, и один или более дополнительных постов, например, пост 12 для обрезания и уплотнения трубки, чтобы сформировать картонные коробки, заполненные жидкостью, или саше, заполненные порошком, причем последний пост 12 может быть перемещен вправо и влево (как указано стрелкой).

Снизу на фиг.2 показан блок 13 обработки согласно настоящему изобретению, причем блок 13 является частью устройства 1. Блок 13 обработки содержит, по меньшей мере, преобразователь 14, соединенный с регистром 15 сдвига, который, в свою очередь, соединен с компаратором 17, содержащим память 18. Компаратор 17 соединен с излучателем 19 сигналов. Цифровой датчик времени, в этом случае обычно известное кодирующее устройство 20 Грея, которое либо может составлять часть устройства 1, либо может быть встроено в блок обработки, соединен с одной или более подвижными частями устройства 1, обычно с основным приводным валом (не показан). Выходы кодирующего устройства 20 соединены с компаратором 17, с излучателем 19 сигналов и с преобразователем 14. В описываемом варианте один оборот основного приводного вала равен длине двух объектов (2L), то есть сумме длин двух изображений 3 и двух отделяющих зон 4. Кроме того, один оборот разделен на 256 кодов Грея по 8 бит каждый и, следовательно, длина (L) одного объекта соответствует 128 кодам Грея.

При выполнении операции и после подачи к устройству известным способом нового рулона оптический датчик 11 обнаруживает изображение 3 на полотне 2 по определенной ширине, предпочтительно по ширине в диапазоне от 0,3 до 4 мм, например, составляющей 0,7 мм. Сигнал от датчика 11 поступает на преобразователь 14, который делит сигнал (характеризующий изображение) на части, также называемые точками плотности. Затем преобразователь 14 вычисляет среднюю плотность для каждой части и переводит сигнал в цифровую форму на основе средней плотности каждой из частей. В этом примере перевод в цифровую форму обеспечивают посредством распределения «0» или «1» к каждой части в зависимости от того, превышает или нет средняя плотность заданную пороговую величину, например, общее среднее значение одного изображения 3. Переведенный в цифровую форму сигнал подают к регистру 15 сдвига, который выбирает из сигнала последовательность, в этом примере из 128 точек плотности, которая характеризует длину L одного объекта. Безусловно, также можно выбрать последовательность, которая характеризует только часть длины L одного объекта.

После того как последовательность выбрана, эту последовательность сохраняют в первом блоке блока 18 памяти и переведенный в цифровую форму сигнал проверяют для идентичной или фактически идентичной последовательности, так чтобы подтвердить пригодность выбранной последовательности для использования в качестве базовой последовательности. Когда базовая последовательность, например 0001110100110…000, в которой первые три бита и последние три бита характеризуют половину зоны 4 разделения на любом конце изображения 3, а самый последний бит характеризует конец объекта, выбрана и подтверждена, эту последовательность хранят во втором блоке 18 памяти. Следующие последовательности подают к компаратору 17 и сравнивают с базовой последовательностью во втором блоке. Когда на основе этого сравнения установлено, что последовательность завершена, то есть что разделение между двумя объектами достигнуто, к эмиттеру 19 сигналов подают импульс. В эмиттере 19 хронирование импульса сравнивают с хронированием устройства посредством кодов Грея, то есть базовая последовательность обеспечивает положение конца данного объекта на полотне, при этом коды Грея обеспечивают угловое положение устройства и, следовательно, то положение, где должен был бы находиться конец данного объекта. Если эти положения синхронизированы, то положение полотна 2 и/или устройства 1 будет несколько продвинуто или задержано посредством регулирования положения соответственно регулируемого вальца 9 или поста 12 (согласно стрелкам). Например, если полотно 2 запоздало, то регулируемый валец 9 или один из постов 12 будет перемещен вверх.

Другими словами, выходной сигнал из эмиттера 19 используют для синхронизации процессов, выполняемых устройством, и движения полотна.

Предпочтительно, чтобы в том случае, когда обнаружено отклонение, это отклонение хранилось в третьем блоке блока 18 памяти, и чтобы следующие последовательности были сравнены также и с хранящимся отклонением. Если эти последовательности соответствуют отклонению, то отклонение будет использовано в качестве базовой последовательности.

Описанные выше устройство и способ функционируют весьма надежно, и будут создавать надлежащий выходной сигнал, даже если, например, до 2%, 5% или 10% бит, что зависит от технических характеристик продукта, в одной или более последовательностях отклоняются от базовой последовательности (создавая при этом некоторый допуск и, например, обеспечивая возможность поглощения устройством несущественных, минимальных ошибок при печатании на полотне).

Автоматический контроль качества печатания при обработке полотна в устройстве и автоматическая отбраковка устройством нежелательных отклонений отпечатанных изображений могут быть усилены, если блок обработки в устройстве запрограммирован на отбраковку заданных отклонений в изображениях или плотностей на полотне, либо на принятие только ограниченного количества изображений. Для этого, например, программирующий блок (не показан) соединяют или он может быть соединен (в случае внешнего программирующего блока) с выходом преобразователя 14.

Кроме того, было установлено, что устройство, как только оно переведено в режим изготовления опытной серии, обычно подтвердит базовую последовательность только после прохождения от двух до пяти объектов, и это количество соответствует тому количеству объектов, которое обычно теряют в течение пуска.

Из приведенных выше разъяснений понятно, что устройство, модуль и способ согласно настоящему изобретению не требуют выделенных контрольных отметок. Вместо этого одну или более частей изображений, уже имеющихся на полотне, эффективно выбирают в качестве базы для синхронных механических операций на полотне. Иначе говоря, изображения, уже имеющиеся на полотне, можно не считать препятствием (помехой) обнаружению контрольной отметки, и их используют в качестве источника информации, который сам по себе в большинстве случаев достаточен для синхронного выполнения операций на полотне.

Хотя в описанных выше вариантах используют встроенный блок обработки, также можно использовать модуль 13, который содержит те же самые компоненты, что и блок обработки. Такой модуль может быть встроен в существующие устройства и предпочтительно создает такие же выходные сигналы, что и устройство или блок, который он заменяет или дополняет, позволяя при этом использовать такими устройствами бóльшего числа материалов, то есть как материалов, обеспечиваемых контрольными отметками, так и материалов, которые вообще не содержат отметок.

Изобретение не ограничено описанными выше вариантами, которые могут изменяться по количеству средств в объеме пунктов изобретения. Например, вместо применения одного датчика также можно применять два или более датчика, создавая в приведенном выше примере 256 (две для каждого кода Грея) или более точек плотности для каждого объекта.

1. Устройство (I) для выполнения операций, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне (2), снабженном последовательностью идентичных изображений (3), при этом устройство (1) содержит датчик (11), по меньшей мере, для частичного обнаружения изображений (3) на полотне (2), и блок (13) обработки, который в зависимости от сравнения данных, полученных датчиком (11), с эталоном (R) формирует выходной сигнал, используемый для одной или более из упомянутых операций, отличающееся тем, что блок (13) обработки содержит блок (18) памяти и предназначен для выбора, по меньшей мере, части обнаруженных данных, хранения выбранных данных в блоке (18) памяти и использования выбранных данных в качестве эталона (R), при этом полотно (2) снабжено последовательностью идентичных декоративных изображений (3), при этом блок (13) обработки предназначен для выбора данных из декоративных изображений (3).

2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что датчик (11) предназначен для определения характерной ширины изображений (3), при этом блок (13) обработки содержит преобразователь (14), который предназначен для определения средних плотностей, по меньшей мере, по части этой ширины.

3. Устройство (1) по п.2, отличающееся тем, что преобразователь (14) предназначен для разделения изображений (3) в направлении устройства на части и для создания цифрового представления изображений (3) на основе средней плотности частей.

4. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что содержит тактовый генератор (20), который соответствующим образом соединен с одной или более подвижными деталями (5, 6, 8) устройства (1), и предназначен для формирования сигнала на основе вращения или поступательного перемещения указанной детали/деталей (5, 6, 8).

5. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что блок (13) обработки предназначен для того, чтобы если данные, полученные датчиком (11), отклоняются от эталона, хранить эти данные в блоке (18) памяти, а если данные возникают вновь, использовать эти данные в качестве эталона (R).

6. Модуль (13) для использования в устройстве (1) для выполнения операций, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне (2), при этом модуль (13) содержит вход для соединения с датчиком (11), по меньшей мере, для частичного обнаружения изображений (3) на полотне (2), и блоке (18) памяти, при этом полотно (2) снабжено последовательностью идентичных декоративных изображений (3), а модуль (13) предназначен для выбора данных из декоративных изображений (3), причем указанный модуль (13) предназначен для выбора, по меньшей мере, части данных, полученных на входе, хранения выбранных данных в блоке (18) памяти, использования выбранных данных в качестве эталона (R), и в зависимости от сравнения данных, полученных датчиком (11), с эталоном (R), формирования выходного сигнала, используемого для выполнения одной или более из упомянутых операций.

7. Модуль (13) по п.6, отличающийся тем, что датчик (11) предназначен для определения характерной ширины изображений (3), при этом модуль (13) содержит преобразователь (14), который предназначен для определения средних плотностей, по меньшей мере, по части этой ширины.

8. Модуль (13) по п.7, отличающийся тем, что преобразователь (14) предназначен для разделения изображений (3) в направлении устройства на части и для создания цифрового представления изображений (3) на основе средней плотности частей.

9. Модуль (13) по п.6, отличающийся тем, что содержит тактовый генератор (20), который соответствующим образом соединен с одной или более подвижными деталями (5, 6, 8) устройства (1), и предназначен для формирования сигнала на основе вращения или поступательного перемещения указанной детали/деталей (5, 6, 8).

10. Модуль (13) по п.6, отличающийся тем, что модуль (13) предназначен для того, чтобы если данные, полученные датчиком (11), отклоняются от эталона, хранить эти данные в блоке (18) памяти, а если данные возникают вновь, использовать эти данные в качестве эталона (R).

11. Способ генерирования выходного сигнала, используемого для одной или более операций, выполняемых устройством, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения на движущемся полотне (2), причем полотно (2) содержит последовательность идентичных декоративных изображений (3), при этом способ содержит следующие операции: определяют, по меньшей мере, частично изображения (3) на полотне (2); выбирают данные из этих декоративных изображений (3); осуществляют выбор, по меньшей мере, части обнаруженных данных; сохраняют выбранные данные в блоке (18) памяти в качестве эталона (R); генерируют выходной сигнал в зависимости от сравнения получаемых данных с эталоном (R).

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что изображение (3), обнаруживаемое датчиком (11), имеет длину (L), которая равна сумме длины изображения (3) или группы изображений, подходящих друг другу, и зону (4), отделяющую это изображение (3) или группу изображений от следующего изображения (3) или группы.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что изображения (3) разделяют в направлении устройства на части и генерируют цифровое представление изображений (3) на основе средней плотности частей.

14. Рулон (5) материала в виде полотна для использования в устройстве по п.1 и/или в способе по п.11, причем на материал нанесена последовательность идентичных отпечатанных декоративных изображений (3), отличающийся тем, что материал свободен от отметок для операций, выполняемых устройством, в частности резания, тиснения, образования складок, фальцевания и/или уплотнения.

15. Рулон (5) материала в виде полотна по п.14, отличающийся тем, что отсутствуют все отметки.

16. Рулон (5) материала в виде полотна по п.14 или 15, отличающийся тем, что содержит разделительные зоны (4) между изображениями (3).

17. Рулон (5) материала в виде полотна по п.14 или 15, содержащий слоистый материал, имеющий вес, составляющий, по меньшей мере, 200 г/м².