用于定位玻璃支撑件的方法/设备和用于在所述玻璃支撑件上打印的包括用于定位的所述方法/设备的方法/系统与流程

文档序号:26099257发布日期:2021-07-30 18:09阅读:121来源:国知局
用于定位玻璃支撑件的方法/设备和用于在所述玻璃支撑件上打印的包括用于定位的所述方法/设备的方法/系统与流程

描述

应用领域

本发明涉及一种用于定位玻璃支撑件(glasssupport)的方法和相应的定位设备。

本发明进一步涉及一种用于在玻璃支撑件上打印图像的包括上述定位方法的方法。

本发明进一步涉及一种用于在玻璃支撑件上打印图像的包括上述用于定位玻璃支撑件的设备的系统。

本发明涉及定位玻璃支撑件,诸如特别是定位具有不同形状和尺寸的玻璃板(glasssheet),并且下面的描述涉及该应用领域。

现有技术

在设置用于在玻璃上进行打印的系统中,将玻璃板布置在输送装置上用于随后打印的步骤是特别精细的,因为待打印的图像或装饰物必须以预定的方式定位在玻璃板的周界内部。

考虑到在现有技术的刚性系统中,打印发生在待被打印的玻璃板在系统的一个点上静止的情况下;这意味着必须精确地定位玻璃板,以便在玻璃板上接受打印。特别地,在利用丝网(serigraphicmesh)的打印中,玻璃板必须精确地定位在网的下方,使得在打印期间网在玻璃板本身的边缘内居中。同样在利用喷墨设备的打印中,在现有技术中,玻璃板必须停在打印设备下方并且精确地定位,以便避免在打印头在玻璃板本身上方移动的各种趟次(pass)期间出现打印错误,该情况发生在打印绘图仪系统中,这在行业中是已知的。

本发明的目的是提供一种用于定位在输送装置上移动的玻璃支撑件的方法和设备,该方法和设备通过克服现有技术的缺陷而有助于解决上述问题。

本发明的另外的目的是提供一种用于在输送装置上移动的玻璃支撑件上进行打印的方法和系统,该方法和系统通过克服现有技术的缺陷而有助于解决上述问题。

具体的目的是提供一种用于定位布置在打印方法/系统中的玻璃支撑件的方法/设备,该方法/设备通过克服现有技术的缺陷而有助于解决上述问题。

发明概述

在第一方面中,本发明公开了一种用于定位玻璃支撑件的方法,其中,所述玻璃支撑件正在移动,该方法包括以下步骤:

-提供输送辊类型(conveyorrollertype)的输送机表面,该输送机表面被布置为以便产生所述玻璃支撑件的所述移动,其中,所述移动以可选的速度并沿进给方向发生;

-提供用于玻璃支撑件的照明装置,该照明装置被配置为照亮在所述输送辊上移动的所述玻璃支撑件;

-根据线频率来采集移动中的所述玻璃支撑件的预定多条线,该线频率继而根据采集速率来定义;

-根据所述采集的预定多条线生成主图像;

-从所述主图像中检测所述玻璃支撑件的多个代表点,其中,所述多个点的坐标是相对于第一预定义基准来表示的;

-根据所述多个代表点,计算所述玻璃支撑件相对于所述第一预定义基准的位置坐标。

优选地,设想了以下步骤:加载描述在所述输送机表面上移动的所述玻璃支撑件的理论轮廓的图形文件。

优选地,所述多个点代表所述玻璃支撑件的实际轮廓。

优选地,借助于由所述多个点确定的所述玻璃支撑件的所述实际轮廓和所述玻璃支撑件的所述理论轮廓之间的拟合算法来执行根据所述多个代表点计算所述玻璃支撑件相对于所述第一预定义基准的所述位置坐标的步骤。

优选地,所述拟合算法包括以下步骤:

-将预定义实体的旋转-平移施加于所述理论轮廓;

-计算所述实际轮廓与所述旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离;

-搜索计算出的距离函数的最小点;

-将旋转-平移扰动一定量;

-以迭代方式重新计算平均距离;

-当所计算的最小距离之间的差小于预定基准值时停止。

优选地,图形文件描述了适于在所述输送机表面上移动的不同的所述玻璃支撑件的多个理论轮廓。

优选地,借助于由所述多个点确定的所述玻璃支撑件的所述实际轮廓和适于在所述输送机表面上移动的所述不同玻璃支撑件的所述多个理论轮廓中的每个理论轮廓之间的拟合算法来执行根据所述多个代表点计算所述玻璃支撑件相对于所述第一预定义基准的所述位置坐标的所述步骤。

优选地,对于不同的所述玻璃支撑件的所述多个理论轮廓中的每个所述理论轮廓,所述拟合算法包括以下步骤:

-将预定义实体的旋转-平移施加于所述理论轮廓;

-计算所述实际轮廓与所述旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离;

-搜索计算出的距离函数的最小点;

-将旋转-平移扰动一定量;

-以迭代方式重新计算平均距离;

-当所计算的最小距离之间的差小于预定基准值时停止。

-计算所述实际轮廓与所述旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离之间的最小值,该最小值是针对不同的所述玻璃支撑件的所述多个理论轮廓中的每个所述理论轮廓计算的;

-基于所述多个理论轮廓中的所识别出的理论轮廓来识别所述玻璃支撑件的所述位置坐标。

优选地,设想了为玻璃支撑件提供所述照明装置的步骤,所述照明装置被配置为执行照亮在所述输送辊上移动的所述玻璃支撑件的所述步骤;以及

提供采集装置,该采集装置被配置为根据线频率来执行采集移动中的所述玻璃支撑件的预定多条线的所述步骤,该线频率继而根据采集速率来定义;

其中,所述照明装置和所述采集装置相对于输送机表面位于同一侧。

优选地,设想了提供照明装置的步骤,该照明装置根据入射角发出入射在所述输送机表面上的光束,其中,所生成的光束表现为与进给方向正交的线性条纹。

优选地,所述入射角具有第一宽度,以便确保由所述照明装置照亮的所述玻璃支撑件的充分反射。

优选地,所述入射角具有被包括在87°至93°之间的第二宽度,在最佳解决方案中,该第二宽度基本上与90°重合。

优选地,设想了发送打印命令的步骤,该打印命令被配置为根据已经发生的所述定位来命令在所述打印支撑件上进行打印。

优选地,设想了以下步骤:从相对于所述进给方向基本上横向的不同采集点采集所述玻璃支撑件的所述预定多条线。

优选地,设想了以下步骤:检测在输送辊类型的所述输送机表面上移动的多个玻璃支撑件,其中,所述玻璃支撑件在单个输送机表面上以平行的排的形式移动。

优选地,设想了提供多个采集装置的步骤,这些采集装置被布置为以便检测以平行的排的形式移动的所述玻璃支撑件。

优选地,设想了以下步骤:通过采集装置采集在所述输送辊之间的轴间空间(interaxis)中的所述预定多条线。

在第二方面中,本发明公开了一种用于定位玻璃支撑件的设备,其中,所述玻璃支撑件在输送辊类型的输送机表面上沿进给方向并以可选的速度移动,其中,该设备包括:

用于所述玻璃支撑件的照明装置,该照明装置被配置为照亮在所述输送辊上移动的所述玻璃支撑件;

采集装置,该采集装置被配置为根据线频率来采集移动中的所述玻璃支撑件的预定多条线,该线频率继而根据采集速率来定义;

其中,采集装置被配置为采集所述预定多条线;

-与所述采集装置进行数据连接的处理单元,包括:

接收模块,该接收模块被配置为接收由所述采集装置采集的所述预定多条线;

生成模块,该生成模块被配置为根据所述采集的预定多条线生成主图像;

检测模块,该检测模块被配置为从所述主图像中检测所述玻璃支撑件的多个代表点,其中,所述多个点的坐标是相对于第一预定义基准来表示的;

定位模块,该定位模块被配置为:

·接收所述多个代表点作为输入;

·根据所述多个代表点,计算所述玻璃支撑件相对于所述第一预定义基准的位置坐标。

优选地,处理单元进一步包括加载模块,该加载模块被配置为加载描述在所述输送机表面上移动的所述玻璃支撑件的理论轮廓的图形文件。

优选地,所述多个点代表所述玻璃支撑件的实际轮廓。

优选地,所述定位模块被配置为根据所述多个代表点来计算所述玻璃支撑件相对于所述第一预定义基准的所述位置坐标,其中,所述计算执行由所述多个点确定的所述玻璃支撑件的所述实际轮廓与所述玻璃支撑件的所述理论轮廓之间的拟合算法。

优选地,在所述定位模块中,所述拟合算法包括以下步骤:

将预定义实体的旋转-平移施加于所述理论轮廓;

计算所述实际轮廓与所述旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离;

搜索计算出的距离函数的最小点;

将旋转-平移扰动一定量;

以迭代方式重新计算平均距离;

当所计算的最小距离之间的差小于预定基准值时停止。

优选地,所述图形文件描述了适于在所述输送机表面上移动的不同的所述玻璃支撑件的多个理论轮廓。

优选地,所述定位模块被配置为借助于由所述多个点确定的所述玻璃支撑件的所述实际轮廓和适于在所述输送机表面上移动的所述不同玻璃支撑件的所述多个理论轮廓中的每个理论轮廓之间的拟合算法、根据所述多个代表点来计算所述玻璃支撑件相对于所述第一预定义基准的所述位置坐标。

优选地,在所述定位模块中,对于不同的所述玻璃支撑件的所述多个理论轮廓中的每个所述理论轮廓,所述拟合算法包括以下步骤:

-将预定义实体的旋转-平移施加于所述理论轮廓;

-计算所述实际轮廓与所述旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离;

-搜索计算出的距离函数的最小点;

-将旋转-平移扰动一定量;

-以迭代方式重新计算平均距离;

-当所计算的最小距离之间的差小于预定基准值时停止。

-计算所述实际轮廓与所述旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离之间的最小值,该最小值是针对不同的所述玻璃支撑件的所述多个理论轮廓中的每个所述理论轮廓计算的;

-基于所述多个理论轮廓中的所识别出的理论轮廓来识别所述玻璃支撑件的所述位置坐标。

优选地,所述照明装置和所述采集装置相对于输送机表面位于同一侧。

优选地,所述照明装置被配置为根据预定角度发出入射在输送机表面上的光束,其中,所生成的光束表现为与进给方向正交的线性条纹。

优选地,所述入射角具有第一宽度,以便确保由所述照明装置照亮的所述玻璃支撑件(1)的充分反射。

优选地,所述入射角具有被包括在87°至93°之间的第二宽度,在最佳解决方案中,该第二宽度基本上与90°重合。

优选地,所述定位模块被配置为从相对于所述进给方向基本上横向的不同采集点采集所述玻璃支撑件的预定多条线。

优选地,所述定位模块被配置为检测在输送辊类型的所述输送机表面上移动的多个玻璃支撑件,其中,所述玻璃支撑件在单个输送机表面上以平行的排的形式移动。

优选地,所述设备包括多个采集装置,这些采集装置布置成以便检测以平行的排的形式移动的所述玻璃支撑件。

在第三方面中,本发明公开了一种在玻璃支撑件上进行数字打印的方法,该方法包括以下步骤:

-提供至少一个玻璃支撑件;

-提供待被打印在所述至少一个玻璃支撑件上的数字图像(i_dgt);

-提供一种打印设备,该打印设备包括至少一个打印支撑杆(supportbar),该打印支撑杆支撑多个打印头,打印头被配置为将所述数字图像打印在所述至少一个玻璃支撑件上;

-在输送辊类型的输送机表面上,以可选的速度并沿预定义的方向,以随机取向将所述至少一个玻璃支撑件进给到所述打印设备;

-根据第一方面的定位方法在所述输送机表面上定位横向进给到所述打印设备的所述至少一个玻璃支撑件,从而确定所述玻璃支撑件相对于第一预定义基准的位置坐标;

-根据所述玻璃支撑件的所述定位坐标来旋转-平移所述数字图像,从而确定所述玻璃支撑件的旋转-平移的数字打印图像;

-在所述玻璃支撑件上打印所述旋转-平移的打印图像,从而相对于第二预定义基准保持所述玻璃支撑件的取向不变。

优选地,设想了以下步骤:提供在单个所述输送机表面上沿平行的排移动的多个玻璃支撑件;

设想了预先在所述玻璃支撑件上打印而无需在所述平行的排上进行中断的步骤。

在第四方面中,本发明公开了一种用于在玻璃支撑件上进行数字打印的系统,该系统包括:

插入接口,该插入接口被配置为接收待在至少一个玻璃支撑件上打印的数字图像;

输送辊类型的输送机表面,该输送辊类型的输送机表面被配置为以可选的速度并沿预定义的方向朝着打印设备输送具有随机取向的所述至少一个玻璃支撑件;

所述打印设备,该打印设备包括至少一个打印支撑杆,至少一个打印支撑杆支撑多个打印头,这些打印头被配置为将所述数字图像打印在所述至少一个玻璃支撑件上;

定位设备,该定位设备定位在所述打印设备的横向进给侧,并且被配置为根据本发明的第二方面中描述的内容,定位以随机取向在所述输送机表面上移动的所述至少一个玻璃支撑件,从而确定所述玻璃支撑件相对于第一预定义基准的位置坐标;

处理单元,该处理单元与所述打印设备和所述定位设备进行数据连接,该处理单元包括:

旋转模块,该旋转模块被配置为根据所述玻璃支撑件的所述定位坐标来旋转-平移所述数字图像,从而确定所述玻璃支撑件的旋转-平移的数字打印图像;

其中,所述多个打印头被配置为将所述数字图像打印在所述至少一个玻璃支撑件上,从而相对于第二预定义基准保持所述玻璃支撑件的取向不变。

优选地,输送辊类型的所述输送机表面被布置为以便使多个玻璃支撑件沿着平行的排移动。

优选地,所述多个打印头被配置为预先在所述玻璃支撑件上进行打印而无需在所述平行的排上进行中断。

根据本发明,提供在输送装置上移动的玻璃支撑件的精确定位使得能够精确可靠地处理与玻璃支撑件有关的数据。

根据本发明,提供玻璃支撑件的精确定位,即玻璃支撑件在打印设备的横向进给侧上的定位的精确识别,使得可以在玻璃支撑件上进行打印而不必将其停止在打印系统本身的下方,从而确保了更高效且更灵活的打印系统/方法。

特别地,与现有技术相比,所描述的本发明实现了下面的技术效果:

-与玻璃支撑件有关的数据的精确且可靠的处理,这是由于在输送装置上移动的玻璃支撑件的精确定位而实现的;

-降低了玻璃支撑件损坏的风险,因为不需要玻璃支撑件的机械旋转或机械定位来校正其取向;

-无需使横向进给的玻璃支撑件以最佳方式定向,这使得可以大大减少准备打印基板的时间和打印时间;

-系统的站的可分离性,

-提高了生产效率,这是基于以下事实而实现的,即生产时间不再取决于系统中串联布置且无论从物理上还是时序上而言都是不可分离的站的时间的总和;

-更有效的维护,这是基于一个站可以进行检查而不会妨碍其他站的事实而实现的;

-更好地对故障做出反应,这是基于以下事实而实现的,即一个站中的故障将不会妨碍整个系统,因为该站可以立即被另一个类似的站替换。

本发明的引用的技术效果/优点和其他技术效果/优点将从下面的示例实施例的描述中更加详细地呈现,所述示例实施例是通过参考附图进行的近似和非限制性说明而提供的。

附图简述

图1为根据本发明的用于定位玻璃支撑件的设备的示意图。

图2为图1中所示的设备的特定单元的框图。

图3为根据本发明的用于定位玻璃支撑件的设备的实施例的侧视图。

图4为根据本发明的在参考系之间进行比较的图。

图5为本发明的方法的步骤的逻辑图。

图6为图5所示的本发明的方法的步骤的细节的逻辑图。

图7为本发明的打印系统的示意性俯视图,该打印系统包括多个打印站,并且位于图1的定位设备的下游。

图8为图7的打印系统的示意性侧视图。

图9为用于旋转玻璃支撑件的图像的设备/方法的框图。

图10描述了图9的设备/方法的详细信息。

详细描述

本发明涉及一种用于定位玻璃支撑件的方法和设备,尤其涉及实现一种在输送装置上的移动的玻璃支撑件上进行数字打印的方法和系统。

在以下描述的优选实施例中,玻璃支撑件包括玻璃板。特别地,玻璃板的一些示例是指用于机动车辆的窗户或挡风玻璃,其通常具有不规则的轮廓或形状,这些不规则的轮廓或形状不能被比作特定的几何形状,例如在矩形瓷砖的情况下。

例如,通过贴上徽标和/或各种文字说明,以及通过沿边缘区域贴上深色的不透明带,来装饰机动车辆的玻璃板。为了能够利用数字打印设备以精确的方式在辊式输送机上移动的玻璃板上进行打印,有必要以同样精确的方式识别玻璃板的位置并识别轮廓。

玻璃支撑件的其他示例通常是指装饰性窗格玻璃或用于灶台或玻璃物品的玻璃,其中在输送装置上移动的玻璃板的精确位置是必需的,以便能够在玻璃板上进行“单趟(single-pass)”数字打印,即,不停止玻璃板。

在本发明的可能的实施例中,定位设备也可以在绘图仪类型的打印站之前被定位。在这种配置中,移动到定位设备下方的玻璃支撑件进入数字打印站,在此位置,玻璃支撑件的移动被停止,并在静止状态下进行打印,并且在此位置,移动其上安装有打印头的打印杆。

本发明的定位设备具有的目的是为数字打印机提供有关横向进给的玻璃支撑件1的位置和角度的一系列精确信息。

由于本发明意图在重力加速度g存在的情况下使用,因此应当理解,重力加速度g明确地定义了竖直方向。类似地,应理解,术语“高”、“上部”、“上方”、“高度”以及类似术语是基于重力加速度g相对于术语“低”、“下部”、“下方”、“底部”以及类似术语而意思明确地定义的。

竖直方向还将垂直于它的平面标识为“水平”平面。此外,在下面的描述中,“高度”意指竖直尺寸,并且“宽度”意指水平尺寸。

特别参考图1,图1示出了用于定位上述玻璃支撑件1的设备100,其中,玻璃支撑件在输送机表面5上以可选的速度v_sel并沿进给方向dir移动。

根据本发明,输送机表面5是输送辊类型51的。

所获得的技术效果是能够借助于下述的采集装置进行成像,该采集装置不受由其他部件引起的干扰的影响,例如不受由所用的常规传送带引起的干扰的影响,尤其是在瓷砖上打印时。

换句话说,由于输送系统是辊类型而不是带类型的,因此采集装置/照相机能够在空的空间中、即在辊与辊之间的轴间空间中读取。这防止了带的干扰出现在所采集的图像中。

但是,使用带式输送系统不会阻止定位设备100的运行。

定位设备100还包括用于玻璃支撑件1的照明装置4,该照明装置4被配置为照亮在输送辊51上移动的玻璃支撑件1。

特别地,照明装置4被配置为根据预定角度β发出入射在输送机表面5上的光束b1。

优选地,在非最佳实施例中,预定角度β具有宽度amp_β,该宽度amp_β根据待照亮的玻璃支撑件1的性质而定义。

宽度amp_β使得确保由照明装置4照亮的玻璃支撑件1的充分反射。

在本发明的优选实施例中,入射角β具有第二宽度amp_β2,该第二宽度amp_β2被包括在87°至93°之间,并且在最佳解决方案中基本上与90°重合;打印机在反射支撑件(诸如,例如玻璃板)上的情况就是这种情况。

所获得的技术效果是使玻璃的表面完全反射而不会产生干扰;换句话说,照明器利用了玻璃的反射性质。

90°的入射角和辊式输送机表面的使用共同提供了提高所采集的图像的质量的技术效果;这种类型的照明通常称为同轴照明,因为照相机和照明器形成相同的入射角。这使得从玻璃的表面反射的光的量能够最大化。

从到目前为止的描述以及以下描述以及图1、图3和图4中可以理解,在本发明的优选实施例中,照明系统和采集系统位于辊式输送机表面上方。

特别地,照明系统包括照明装置4,并且采集系统包括采集装置2、3。

在可能的实施例中,照明系统和采集系统位于辊式输送机表面下方。

换句话说,照明系统和采集系统相对于辊式输送机表面位于同一侧。

例如,照明系统和采集系统位于辊式输送机表面上方。

可替代地,照明系统和采集系统位于辊式输送机表面下方。

在本发明的优选实施例中,照明装置4包括led型照明器,优选地具有同心圆柱透镜。

生成的光束b1表现为与进给方向dir正交的线性条纹。

换句话说,通过使用辊式输送机表面实现的技术效果是在玻璃支撑件1的采集期间照亮照相机的视野。以如下方式选择照明器的位置以及在光束b1和输送机表面5之间存在的特定的90°角:使得打印支撑件1的表面的照明最大化并且避免第三部件的反射。

该设备还包括采集装置2、3,该采集装置2、3被配置为根据线频率fl来采集移动中的玻璃支撑件1的预定多条线nl,该线频率继而根据采集速率v_det来定义。

在本发明的优选实施例中,线频率fl与采集速率v_det成比例。

换句话说,采集装置2、3提供单个的二维图像i_pr,该二维图像i_pr由预定数目的线nl的连结(concatenation)形成,该预定数目的线nl以基于采集速率v_det确定的线频率fl进行采集。

根据本发明,采集是在输送辊51之间的轴间空间进行的。

所获得的技术效果是使玻璃的表面完全反射而没有第三物体的干扰,所述技术效果被添加到在参考使用辊式输送机表面以及在光束b1与输送机表面5之间的90°角所描述的技术效果上。

优选地,基于开始采集激活信号来进行支撑件1的主图像i_pr的采集。

通过对主图像i_pr的分析,本发明得出了由以下描述的点pi表示的玻璃支撑件1的轮廓。

在本发明的优选实施例中,采集装置2、3包括第一采集装置2,特别是高精度光电管。

根据本发明,第一采集装置2被配置为检测玻璃支撑件1的在进给方向dir上在输送机表面5上前进的前部1a。

此外,第一采集装置2被配置为基于已经发生的检测来生成开始激活信号。

在本发明的优选实施例中,采集装置2、3进一步包括第二采集装置3,特别是高分辨率照相机。

优选地,照相机在玻璃支撑件1的表面上设置有定焦镜头;良好的镜头景深确保了在任何条件下都可以接受对焦。

优选地,将照相机放置在输送机表面上方,以便能够通过连续扫描来重建图像。

第二采集装置3被配置为采集玻璃支撑件1的预定多条线nl。

参考图1,采集装置3优选地包括配置为激活采集的激活模块31。

根据本发明,第一采集装置2进一步被配置为基于对前部1a的检测,将开始激活信号发送至激活模块31。

激活模块31被配置为对于新的开始激活信号始终保持待机。

特别参考图2,本发明包括至少与采集装置2、3进行数据连接的处理单元6。

特别地,处理单元6经由高速连接而连接到采集装置。

一般而言,应该注意,在当前上下文中以及在所附的权利要求中,处理单元6被呈现为细分为不同的功能模块(存储器模块或操作模块),其唯一目的是清楚地并且完全地描述其功能。

实际上,该处理单元6可以由单个电子设备构成,该单个电子设备被适当地编程以用于执行所描述的功能,并且各个模块可以对应于作为被编程的设备的一部分的硬件实体和/或常规软件。

可替代地或附加地,这些功能可以由多个电子设备执行,上述功能模块可以分布在这些电子设备上。

处理单元6还可利用一个或多个处理器来执行存储模块中包含的指令。

基于上述功能模块所驻留的网络的架构,上述功能模块也可以本地或远程地分布在不同的计算机上。

处理单元6被配置为基于由采集装置2、3采集的预定多条线nl来处理表示玻璃支撑件的位置和构造(conformation)的数据。

将参考图2详细描述处理单元6。

处理单元6包括接收器模块60,接收器模块60被配置为接收由采集装置2、3采集的预定多条线nl。

根据本发明,处理单元6包括生成模块61,生成模块61被配置为基于所采集的预定多条线nl来生成主图像i_pr。

根据本发明,处理单元6包括检测模块62,检测模块62与生成模块61数据连接并且被配置为从生成的主图像i_pr中检测玻璃支撑件1的多个代表点pi,其中,相对于第一预定义基准ref来表示多个点pi的坐标。

根据本发明,多个点pi表示玻璃支撑件1的实际轮廓cont_eff。

在可替代的实施例中,多个点pi可以表示玻璃支撑件的顶点、玻璃支撑件中的孔的中心、玻璃支撑件的先前装饰、玻璃支撑件上存在的凸纹部分,存在于玻璃支撑件上的标记或类似物中的一个或更多个。

处理单元6还包括加载模块651,加载模块651被配置为加载描述在输送机表面5上移动的玻璃支撑件1的理论轮廓cont_teo的图形文件f_dsc。

优选地,图形文件f_dsc表示玻璃支撑件1的几何形状或轮廓,该几何形状或轮廓将用作确定玻璃支撑件在输送机表面5的辊51上的位置的参考。

具体而言,图形文件f_dsc是在图形文件的参考系中表示的、件的边缘的理论轮廓cont_teo的光栅图(rastermap)。

可替代地,图形文件f_dsc是直接包含玻璃的外形或轮廓的点的坐标的矢量文件。

可替代地或附加地,加载模块651被配置为加载图形文件f_dsc,该图形文件f_dsc描述了适于在输送机表面5上移动的不同玻璃支撑件1的多个理论轮廓p_cont_teo。

处理单元6还包括第一处理模块63,该第一处理模块63被配置为接收作为输入的可选的速度v_sel,计算预定多条线nl的采集速率v_det,并将采集速率v_det发送给采集装置2、3(图1和图2)。

根据本发明,第一处理模块63被配置为根据可选的速度v_sel计算预定多条线nl的采集速率v_det。

换句话说,v_det=f(v_sel)。

在本发明的优选实施例中,v_det=v_sel。

基于由第一处理模块63所计算的内容,生成模块61被配置为根据以采集速率v_det采集的预定多条线nl生成主图像i_pr,该采集速率v_det继而基于可选的速度v_sel来定义。

在本发明的优选实施例中,v_det由脉冲序列信号表示。根据本发明,由脉冲序列信号表示的采集速率v_det与表示可选的速度v_sel的信号同步。

处理单元6包括定位模块65,该定位模块65被配置为接收多个代表点pi作为输入并且根据多个代表点pi计算玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的位置坐标xi”,yi”,αi”。

根据本发明,定位模块65在玻璃支撑件1的实际轮廓cont_eff和理论轮廓cont_teo之间执行拟合算法。

通过最佳拟合方法,人们获得所需的f(x,y,a)变换,以使理论轮廓cont_teo覆盖在运送中的件的边缘的轮廓cont_eff上,从而使距离误差最小。

假定理论轮廓和打印图形共享同一参考系,则找到的变换正是旋转-平移,该旋转-平移将施加于待打印在件上的图形。

换句话说,定位模块65被配置为:

-将预定义实体x,y,a的旋转-平移施加于所述理论轮廓cont_teo;

-计算所述实际轮廓cont_eff与所述旋转-平移的理论轮廓cont_teo之间的平均距离d_avg;

-搜索计算出的距离函数的最小点d_min;

-将旋转-平移扰动一定量dx,dy,da;

-以迭代方式重新计算平均距离d_avg;

-当所计算的最小距离d_min之间的差小于预定义参考值d_ref时停止。

算法的停止定义了理论轮廓cont_teo与实际轮廓cont_eff的最佳近似。

换句话说,所应用的拟合算法是迭代成本函数最小化算法,在此进行详细描述。

该算法从由照相机在横向进给侧获得的图像和轮廓图的描述符文件中提取两个轮廓,分别称为件轮廓cont_eff和理论轮廓cont_teo。

该算法将实体(x,y,a)的旋转-平移施加于理论轮廓。

该算法执行成本函数,该成本函数计算件的轮廓与旋转-平移的理论轮廓之间的平均距离。

在搜索距离函数的最小点时,该算法将旋转-平移扰动一定量(dx,dy,da),并以迭代方式重新计算成本函数。

当不再可能使成本函数最小化或当迭代增益低于ε(epsilon)值时,该算法停止。

概括该系统,距离函数可以引用先前从运送中的件和轮廓图文件中提取的另一个描述符(在说明书中前面提到的那些描述符之中)。

在运送中的件不是全部相同而是存在可以以不可预测的方式运送的一组可能的件的情况下,即存在多个可检测的实际轮廓cont_eff,则拟合算法的任务是确定运送中的件的性质,即多个可识别的理论轮廓p_cont_teo中的相应理论轮廓cont_eff。

为此,使用可用的理论模型cont_teo、即多个可识别的理论轮廓p_cont_teo中的每一个来作为模型运行拟合算法,并且针对每个模型计算成本函数的结果。

除了待打印的图形的位置之外,具有最小成本函数的旋转-平移理论模型cont_teo,即实际轮廓cont_eff与旋转-平移的理论轮廓cont_teo之间的最小平均距离d_avg,将是确定待打印的图形的模型。

换句话说,借助于在由多个点pi确定的玻璃支撑件1的实际轮廓cont_eff与适于在输送机表面5上移动的不同玻璃支撑件1的多个理论轮廓p_cont_teo中的每个理论轮廓cont_teo之间的拟合算法来执行根据多个代表点pi计算玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的位置坐标xi”,yi”,αi”的步骤。

特别地,对于不同玻璃支撑件1的多个理论轮廓p_cont_teo中的每个理论轮廓cont_teo,拟合算法包括以下步骤:

-将预定义实体(x,y,a)的旋转-平移施加于所述理论轮廓(cont_teo);

-计算所述实际轮廓(cont_eff)与所述旋转-平移的理论轮廓(cont_teo)之间的平均距离(d_avg);

-搜索计算出的距离函数的最小点(d_min);

-将旋转-平移扰动一定量(dx,dy,da);

-以迭代方式重新计算平均距离(d_avg);

-当计算出的最小距离之间的差(d_min)小于预定义基准值(d_ref)时停止;

-计算实际轮廓cont_eff与旋转-平移的理论轮廓cont_teo之间的平均距离d_avg之间的最小值,该最小值是针对不同玻璃支撑件1的多个理论轮廓p_cont_teo中的每个理论轮廓cont_teo计算的;

-基于多个理论轮廓p_cont_teo中的所识别出的理论轮廓cont_teo,识别玻璃支撑件1的位置坐标xi”,yi”,αi”。

特别地,图像的扫描与在基于可选的速度v_sel生成的脉冲序列同步地在输送机表面5的运动方向dir上进行。

优选地,框架面积约为130mm×130mm,更优选地约为100mm×100mm,并且可以根据玻璃支撑件的格式来设置。

代表点pi的连续读数的合成使得能够确定玻璃支撑件1相对于预定义基准ref的位置坐标xi”,yi”,αi”。

在本发明的优选实施例中,第一预定义基准ref是第二采集装置3的参考系,第二采集装置3尤其由照相机组成。

参考系ref与下面将要描述的其他参考系一起在图4中示出。

参考图3,根据本发明,第二采集装置3和照明装置4定位在由移动装置9,特别是高精度马达移动的线性引导件8上。

所实现的技术效果是以绝对的可重复性将采集装置3定位在工作位置附近,即在预定多条线nl的采集点p_det附近。

由此带来的好处是可以管理玻璃支撑件,这些玻璃支撑件在可识别的形状和尺寸方面彼此非常不同;在这些情况下,实际上,一旦检测到打印支撑件,本发明规定,照相机的采集点p_det相应地移动,以便在待打印的支撑件在输送系统中的位置以及形状/尺寸方面优化支撑件的图像的采集。

换句话说,参考图3,定位设备100包括线性引导件8,线性引导件8与第二采集装置3联接并且被配置为引导第二采集装置3,从而识别预定多条线nl的不同的采集点pdet。

在图3中,输送机表面5的进给方向dir从板正交地朝向远离板所在的平面的观察者“出来”;因此,玻璃支撑件1在从板“出来”的方向上朝向远离板所在的平面的观察者移动。

该设备还包括移动装置9,该移动装置9与输送机表面5相关联,并被配置为相对于进给方向dir移动线性引导件8。

根据本发明,移动装置9被配置为相对于进给方向dir基本上横向地移动线性引导件8。

根据本发明,第二采集装置3和/或照明装置4之间的两个或更多个以如下方式联接到线性引导件8,即,使得引导件的移动确定第二采集装置3和照明装置4之间的至少一个相对于输送机表面5的位置的变化。

根据本发明,第一采集装置2被配置为检测在输送方向dir上在输送机表面5上移动的打印支撑件1的代表性部分fs。

第一采集装置2进一步被配置为向处理单元6发送表示所检测的代表性部分的检测信号s_fs(图1和图2)。

处理单元6包括移动模块64,移动模块64被配置为以如下方式接收检测信号s_fs并激活移动装置9,即根据检测信号s_fs改变第二采集装置3和照明装置4之间的至少一个相对于进给方向dir的位置,从而改变预定多条线nl的采集点pdet。

优选地,移动模块64被配置为以如下方式激活移动装置9,即,基于格式信号s_fs来改变第二采集装置3和照明装置4之间的至少一个相对于进给方向dir基本上横向的位置,从而改变预定多条线nl的采集点pdet。

所实现的技术效果是快速、精确地识别玻璃支撑件的尺寸以及相应的最佳采集点pdet,以用于采集相应的预定多条线nl。

在所描述的本发明的实施例中,输送辊类型51的输送机表面5被构造成单线的形式,以用于顺序地输送玻璃支撑件1。

在该实施例中,第二采集装置3包括单个照相机,其可以如所描述的那样移动。

在可替代的实施例中,输送辊类型51的输送机表面5被构造成以便输送以平行的排的形式布置的玻璃支撑件1。

换句话说,玻璃支撑件1在单个输送机表面5上以平行的排的形式移动。

在该实施例中,第二采集装置3包括多个照相机。

因此,布置有多个采集装置3,以便检测以平行的排的形式移动的玻璃支撑件1。

换句话说,采集点pdet被提供给在输送机表面上移动的每一排玻璃支撑件。换句话说,移动模块64针对在输送机表面上移动的每一排玻璃支撑件确定这样的采集点pdet。

在本发明的优选实施例中,提供了四个照相机,这些照相机适于在1个或2个或4个独立的排上操作。

通常定位照相机使得它们能够对玻璃支撑件1的大部分进行构图(frame)。

在非常小的物体的最佳情况下,该系统能够拍摄和重构整个轮廓。

但是,在玻璃物品尺寸较大的情况下,这可能是不可能的:在这种情况下,仅重构一部分轮廓。

通常,如果对旋转-平移施加小的扰动(dx,dy,da),则轮廓的一部分被认为是重要的,即如前所述,会引起距离函数的大的变化。

基于这些考虑,直线轮廓部分对平移(dx,dy)几乎不敏感,但对旋转非常敏感:相反,圆周弧将对旋转几乎不敏感,但对平移非常敏感。

因此,通常选择最佳位置,以便能够在靠近具有减小的半径的拐角或弯曲(在存在的情况下)处,对运送中的玻璃的外部前部部分(玻璃的外部区域)进行构图。

如果在独立的排上进行打印,则每排只有一个可用的照相机。

如果件沿单条直线行进,则各种照相机会对同一各件进行构图,并处理采集的图像,以便获得包含边缘的单个采集的图像的单个文件:这会增加具有可用的直线和曲线部分的可能性,并因此增加了距离函数的可靠性,从而使系统更加具有鲁棒性(robust)。

至此所描述的设备使得可以实现用于定位玻璃支撑件1的相应方法的功能,其中,该方法包括以下步骤:

-提供输送辊类型51的输送机表面5,该输送机表面布置成以便产生所述玻璃支撑件1的移动,其中,该移动以可选的速度v_sel并沿进给方向dir发生;

-提供用于玻璃支撑件1的照明装置4,该照明装置4被配置为照亮在输送辊51上移动的玻璃支撑件1;

-根据线频率fl采集移动中的玻璃支撑件1的预定多条线nl,该线频率fl继而根据采集速率v_det来定义;

-基于所采集的预定多条线nl生成主图像i_pr;

-从生成的主图像i_pr中检测玻璃支撑件1的多个代表点pi,其中,相对于第一预定义基准ref表示多个点pi的坐标;

-根据多个代表点pi,计算玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的位置坐标xi”,yi”,αi”。

该方法的其他步骤与处理单元6的操作模块的功能或上述定位设备100的部件的功能一致,并且它们根据所图示的步骤执行该方法的其他步骤。

本发明还包括一种在玻璃支撑件上进行数字打印的方法,在所设想的步骤中,该方法还包括定位玻璃支撑件1,如通过上述方法所进行的。

本发明还包括在玻璃支撑件上进行数字打印的相应系统,该系统包括本发明的定位设备100。

本发明设想提供至少一个玻璃支撑件1;为了简单起见,在讨论过程中将参考单个玻璃支撑件。

参考图1,本发明实际上包括输送机表面5,该输送机表面5被配置为以可选的速度v_sel并沿预定义方向dir朝向打印设备200输送至少一个玻璃支撑件1。

为了简单起见,在下文中将参考一个玻璃支撑件1,尽管这并不意图意味着一次只能输送单个玻璃支撑件。

特别地,本发明包括以可选的速度v_sel并且沿预定义方向dir以随机取向将玻璃支撑件1朝向输送机表面5上的打印设备200进给;

本发明包括准备待在玻璃支撑件1上打印的数字图像i_dgt。

为此,本发明的打印系统包括插入接口300(图1),该插入接口被配置为接收待打印在玻璃支撑件1上的数字图像i_dgt。打印设备200包括至少一个打印支撑杆201、202、203、204,其支撑多个打印头201i、202i、203i、204i,这些打印头被配置为在至少一个玻璃支撑件1上打印数字图像i_dgt。

本发明还包括定位横向进给到输送机表面5上的打印设备200的玻璃支撑件1,从而确定玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的位置坐标xi”,yi”,αi”。

该步骤借助于定位设备100来实施。

定位设备和方法如前所述。

为了在玻璃打印支撑件上正确地打印图像,必需在玻璃支撑件和图像之间执行对准。

根据现有技术,可以通过作用在玻璃支撑件上、使玻璃支撑件物理移动(例如借助于导向器)来实现对准。

根据本发明,通过作用在图像上并经由软件对图像进行修改来实现对准。

所实现的技术效果是使打印过程与横向进给到打印设备的玻璃支撑件的位置无关,例如,以便限制机械干预并减少必要零件的数量。

如果玻璃支撑件始终被正确地定向,则根据玻璃支撑件在输送机表面上的位置,相对于打印杆施加图像的横向平移将是足够的。

然而,由于玻璃支撑件未能正确地定向,因此必须知道进入机器的角度,该角度对应于待施加到图像的旋转角度。

因此,先前描述的定位设备也计算了该角度。

本发明使得横向进给到打印设备200的玻璃支撑件1能够定位在输送机表面5上,从而确定玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的位置坐标xi”,yi”,αi”。

精确地,坐标xi”,yi”表示玻璃支撑件1的理论轮廓相对于第一预定义基准ref的参考系的原点,而αi对应于待施加到图像的旋转角度。

本发明进一步设想根据玻璃支撑件1的定位坐标xi”,yi”,αi”旋转数字图像i_dgt,从而确定玻璃支撑件1的旋转的数字打印图像i_dgt_r_print。

为此,本发明的打印系统包括处理单元6,该处理单元6与打印设备200和定位设备100进行数据连接。

处理单元6包括旋转单元67,旋转单元67被配置为根据玻璃支撑件1的定位坐标xi”,yi”,αi”旋转数字图像i_dgt,从而确定玻璃支撑件1的旋转的数字打印图像i_dgt_r_print;

为了旋转数字图像i_dgt,本发明包括计算机实现的旋转方法。

旋转数字图像i_dgt的方法在至少一个玻璃支撑件1上生成相应的旋转的打印图像i_dgt_r_print的打印。

参考图9和图2,本发明包括数据输入步骤,该数据输入步骤准备待打印在至少一个玻璃支撑件1上的数字图像i_dgt,并接收玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的定位坐标xi”,yi”,αi”。

为了这些目的,参考图9,处理单元6包括第一接收模块71,该第一接收模块71被配置为接收待打印在至少一个玻璃支撑件1上的数字图像i_dgt。

处理单元6还包括第二接收模块72,该第二接收模块72被配置为接收玻璃支撑件1相对于第一预定义基准ref的定位坐标xi”,yi”,αi”。

本发明设想基于定位坐标xi”,yi”,αi”相对于图像i_dgt的中心旋转图像i_dgt_r,从而产生旋转的图像i_dgt_r。

换句话说,处理单元6包括旋转模块67,该旋转模块67被配置为基于定位坐标xi”,yi”,αi”相对于图像i_dgt的中心数字地旋转图像i_dgt,从而产生旋转的图像i_dgt_r。

根据本发明,基于定位坐标xi”,yi”,αi”相对于图像i_dgt的中心旋转图像i_dgt的步骤包括以下步骤:

-施加第一平移t1,该第一平移t1包括平移图像i_dgt使得图像的中

心与参考旋转系的原点重合;

-相对于图像的中心旋转该图像;

-通过平移旋转的图像(i_dgt_r)使右上角处的像素与参考旋转系的原点重合来施加第二平移(t2)。

换句话说,本发明设想旋转-平移玻璃支撑件的数字图像。

借助于在旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij与数字图像i_dgt的像素px_ij之间进行映射的技术来执行旋转。

本发明包括计算旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij与数字图像i_dgt的像素px_ij之间的对应关系矩阵m,其中,该矩阵被配置为指示旋转的图像i_dgt_r的多少个像素px_r_ij对应于数字图像i_dgt的像素px_ij;换句话说,m=f(i_dgt;i_dgt_r)。

为此目的,第一计算模块74被配置为计算旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij与数字图像i_dgt的像素px_ij之间的对应关系矩阵m,其中,该矩阵被配置为指示旋转的图像i_dgt_r的多少个像素px_r_ij对应于数字图像i_dgt的像素px_ij。

文献中存在各种映射技术,诸如前向映射和后向映射。

但是,在前一种情况下,可能的是,旋转的图像中可以存在所谓的“孔”和“褶皱(fold)”,即尚未映射的像素和已映射多次的像素,在旋转的情况下,其映射的数量将取决于角度。

因此,使用前向映射策略的转换通常不是客观的。

为了获得由一次映射和仅一次映射的像素形成的图像,有必要使用称为后向映射的反向策略,即将原始图像的像素与旋转的图像的每个像素相关联,这对应于向旋转的图像施加相同角度但方向相反的旋转。

然而,由于待在后向映射中施加的近似值确定了“孔”和“褶皱”(这次是原始图像中的)的存在,因此该问题仅得到部分解决。

换句话说,原始图像的某些像素未映射到旋转的图像的像素中,并因此其他像素被映射了不止一次。

通过分析对应关系的分布,特别是通过计算的对应关系矩阵m,已经看出一个像素最多可以映射两次,并且映射两次的最大像素数通过±45°的角度出现。

由于不存在1:1映射的事实而导致的与原始图像的不一致对旋转的图像产生影响,这证明了与原始图像相比旋转的图像质量较差。

在本发明的领域中,图像的色彩深度被限制为4个等级,因为每个通道仅使用2位(如果不是如此的话,则图像的色彩深度只有两个等级,每个像素一位)。

只能采用4(2)个不同值的像素之间的插值将不会产生良好效果,因为它会引入图形上无法接受的伪像。

色调上也存在不同。实际上,为了表示所使用的4个等级之间的中间色调,一个作用于图像中的点的分布。这种分布借助于随机和误差扩散方法来执行。当旋转图像时,必须保持点的随机分布,以免改变图形的色调。

为了提高所得图像的质量和算法的效率,因此决定使用最简单的插值方法,即最近邻方法,该方法包括近似于最近的像素;这可以通过四舍五入坐标值来实现。

因此,就图像质量和旋转效率而言,常规的映射和插值法不能给出最佳结果。因此,必须进行后处理。

根据本发明,并参考图10,后处理步骤包括以下步骤:从对应关系矩阵m中检测数字图像i_dgt中的与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij不具有对应关系px_33的像素;检测旋转的图像i_dgt_r中具有多重对应关系px_r_32、px_r_33的像素;

将数字图像i_dgt中不具有对应关系的像素px_33重新映射为旋转的图像i_dgt_r中具有多重对应关系px_r_32、px_r_33的相应像素。

根据本发明,重新映射步骤确定了相对于数字图像i_dgt具有保留的像素分布的旋转的数字打印图像i_dgt_r_print。

特别地,后处理步骤可以借助于第二计算模块75在设备400中实现。

所实现的技术效果是保持所有点仅被包含一次的随机分布。

换句话说,借助于对应关系矩阵m执行后处理,对于原始图像的每个像素,该对应关系矩阵m包含原始图像被映射到其中的旋转的图像的像素的坐标,这意味着通过考虑与源图像中的像素相对应的目标图像的像素而返回到源图像,并在返回源图像时考虑可以使用针对所考虑像素附近的像素的最近邻型插值。

换句话说,为了提高所得图像的质量和算法的效率,已经使用了最简单的插值方法,即,最近邻方法,该方法包括近似于最近的像素;这可以通过四舍五入坐标值来实现。

所实现的技术效果是保持所有点仅被包含一次的随机分布。

参考图10,根据本发明,将数字图像i_dgt中不具有对应关系的像素px_33重新映射到旋转的图像i_dgt_r中具有多重对应关系px_r_32、px_r_33的相应像素的步骤包括以下步骤:

在附近的像素中,例如在与数字图像i_dgt中的不具有对应关系px_33的像素相邻的像素中,检测是否存在与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_32和px_r_33具有多重对应关系的像素px_32;

并且检测在数字图像i_dgt中是否存在与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_32和px_r_33具有多重对应关系的像素px_32,并在具有多重对应关系的像素px_r_32和px_r_33中的一个像素中,复制数字图像i_dgt的与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij不具有对应关系的像素px_33的标识符。

有利地,在具有多重对应关系的像素px_r_32和px_r_33中的一个像素中复制数字图像i_dgt的与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij不具有对应关系的像素px_33的标识符的步骤包括以下步骤:

在原始图像中,如果要重新映射的像素(具有零对应关系)px_33相对于两次映射的像素px_32距原点o(x,y)较近/较远,则在更靠近旋转的原点或(xr;yr)的像素px_r_32中/更远离旋转的原点或(xr;yr)的像素px_r_33中复制数字图像i_dgt的要重新映射的像素px_33。

最后一步实现的技术效果是保持旋转的图像中所有点的正确随机分布。

换句话说,找到的两个坐标px_r_32和px_r_33对应于两个可能的目标。以如下方式进行选择一个或另一个,即基于像素距图像的原点的距离来保持旋转的图像中原始图像的像素分布:在原始图像中,如果要重新映射的像素(具有零对应关系)比映射两次的像素px_32更接近/远离原点,则目标像素将是更接近/远离旋转的原点的一个像素。

优选地,在旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij和数字图像i_dgt的像素px_ij之间进行映射的技术是后向映射技术,其中,从所述旋转的图像i_dgt_r开始,人们通过相对于旋转的图像本身的中心旋转所述旋转的图像i_dgt_r来获得所述数字图像i_dgt。

优选地,借助于最近邻技术来执行以下步骤:在数字图像i_dgt中不具有对应关系px_33的像素附近的像素中,检测是否存在与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_32和px_r_33具有多重对应关系的像素px_32。

如上所述,可以借助于第二计算模块75在设备400中实现后处理步骤,如图10所示。

第二计算模块75被配置为,在将数字图像i_dgt中不具有对应关系的像素px_33重新映射为旋转的图像i_dgt_r中具有多重对应关系px_r_32、px_r_33的相应像素的步骤中,用于:

在与数字图像i_dgt中的不具有对应关系px_33的像素附近的像素(例如相邻的像素)中,检测是否存在与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_32和px_r_33具有多重对应关系的像素px_32;

并且检测数字图像i_dgt中是否存在与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_32和px_r_33具有多重对应关系的像素px_32,并在具有多重对应关系的像素px_r_32和px_r_33中的一个像素中复制数字图像i_dgt的与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij不具有对应关系的像素px_33的标识符。

第二计算模块75进一步被配置为在具有多重对应关系的像素px_r_32和px_r_33中的一个像素中复制数字图像i_dgt的与旋转的图像i_dgt_r的像素px_r_ij不具有对应关系的像素px_33的标识符的步骤中,执行以下步骤:

在原始图像中,如果要重新映射的像素(具有零对应关系)px_33相对于两次映射的像素px_32距原点o(x,y)较近/较远,则在更靠近旋转的原点o(xr;yr)的像素px_r_32中/更远离旋转的原点o(xr;yr)的像素px_r_33中复制数字图像i_dgt的要重新映射的像素px_33。

更一般而言,计算模块75被配置为对参考方法中描述的后处理步骤描述的像素执行所有处理功能。

在旋转待打印到玻璃支撑件1上的图像的步骤结束时,准备以正确的取向将图像i_dgt_r_print打印在横向进给到打印设备200的玻璃支撑件1上。

在本发明的优选实施例中,通过安装在处于预定且固定位置的至少一个打印支撑杆201、202、203、204上的多个打印头201i、202i、203i、204i来执行打印操作。

根据本发明,多个打印头201i、202i、203i、204i被配置用于在玻璃支撑件上打印,这使得在玻璃板的边缘上的油墨厚度减小,以减少回火后的脆化(embrittlementaftertempering)。

根据本发明,多个打印头201i、202i、203i、204i被配置用于在玻璃支撑件上打印,这使得该打印使用基于导电材料的导电油墨来进行。

在本发明的一个实施例中,输送辊类型51的输送机表面5被布置为以便使多个玻璃支撑件1沿着平行的排移动。

在该实施例中,多个打印头201i、202i、203i、204i被配置为预先在玻璃支撑件1上进行打印而不会在前述平行的排上中断。

换句话说,当移动的玻璃支撑件1到达输送辊上时,打印头在该玻璃支撑件上打印,而不必等待随后的沿平行的排运送的支撑件到达。

在优选实施例中,本发明包括在玻璃支撑件1上打印旋转的打印图像i_dgt_r,从而相对于第二预定义基准ref2保持玻璃支撑件1的取向不变。

在优选实施例中,本发明包括在玻璃支撑件1上打印旋转-平移的打印图像i_dgt_t_print,从而相对于第二预定义基准ref2保持玻璃支撑件1的取向不变。

根据本发明,第二预定义基准ref2是至少一个打印支撑杆的基准。

根据本发明,在玻璃支撑件上的打印使得在玻璃板的边缘上的油墨厚度减小,以减少回火后的脆化。实际上,如果将与用于复制待在边缘以外的区域中打印的图像的油墨量相同的油墨量转移到边缘上,则在回火步骤期间,由于玻璃本身的边缘上的脆化,可能会产生断裂点。

根据本发明,在玻璃支撑件上的打印使得该打印利用基于导电材料的导电油墨进行。

多个打印头201i、202i、203i、204i被配置为在沿预定义方向dir以可选的速度v_sel移动的至少一个玻璃支撑件1上打印数字图像i_dgt_r_print。

综上所述,因此本发明的打印方法/系统使得用于定位玻璃支撑件的定位设备100能够与打印设备200“对话”。

然而,由于定位设备100和打印设备200的参考系是不同的,因此重要的是在其整体上“校准”打印系统,以便使得前述定位设备和前述打印设备之间的连贯相互作用成为可能。

为此目的,处理单元6包括与定位模块65相关联的校准模块68。

校准模块68被配置为接收位置坐标xi”,yi”,αi”,并使它们与第二参考系ref2相干。

在旋转待打印的图像的操作之前执行校准。

优选地,在配置为与特定类型的玻璃支撑件1(即,具有预定义尺寸的玻璃支撑件)一起操作的系统启动时执行校准操作;当待传送的玻璃支撑件的尺寸发生变化时,系统将需要进行新的校准。

因此,校准的目的是将第一预定义基准ref与第二预定义基准ref2对准。

在本发明的优选实施例中,在定位设备100中,第一预定义基准ref是第二采集装置3、尤其是照相机的参考系。

在本发明的优选实施例中,在打印设备200中,第二预定义基准ref2是打印支撑杆201、202、203、204中的一者的参考系。

在本发明的可替代的实施例中,在打印设备200中,第二预定义基准ref2是多个打印支撑杆201、202、203、204的参考系。

根据本发明,对准步骤包括第一子步骤,该第一子步骤为沿朝向打印设备200的移动方向dir在输送机表面5上以随机取向进给玻璃支撑件1,并且打印设备200利用在第二预定义基准ref2中处于固定位置的至少一个打印支撑杆201、202、203、204将第一图案a打印在打印玻璃支撑件1上,因此也将打印头201i、202i、203i、204i保持在固定位置。

换句话说,一旦玻璃支撑件1已经被朝向打印设备200进给,则第一子步骤使得能够在玻璃支撑件1上打印第一图案。

优选地,在打印步骤之前,检测至少一个打印支撑杆的参考系ref2。

根据本发明,对准步骤包括第二子步骤,该第二子步骤为再次沿朝向设备200的移动方向dir在输送机表面5上进给玻璃打印支撑件1,借助于定位设备100来定位第一图案a,并在打印玻璃支撑件1上打印第二图案b。

换句话说,在玻璃支撑件1再次被朝向打印设备200进给之后,第二子步骤使得能够定位第一图案a并且将第二图案b打印在玻璃支撑件上。

根据本发明,对准步骤包括第三子步骤,该第三子步骤为再次沿朝向设备200的所述移动方向dir在输送机表面上进给玻璃支撑件1,并借助于定位设备100定位第一图案a和第二图案b。

换句话说,第三子步骤使得能够定位第一图案a和第二图案b。

根据本发明,对准步骤包括以下步骤:确定两个图案a、b之间的旋转-平移矩阵,从而确定第一基准ref和第二基准ref2之间的旋转-平移矩阵。

所实现的技术效果在于,打印已知图案的子步骤及其后续采集/定位的交替使得能够在定位系统(第一预定义参考系ref)和单个(或多个)打印杆(第二预定义基准ref2)之间获得3x3透视变换矩阵(平移,旋转,缩放,透视)。

所实现的另一个技术效果在于,假定对每个(不同颜色的)打印杆重复执行“校准”过程,则人们利用定位系统获得了每个杆的校准,并且由于具有传递性质,每个打印头与其他打印头一起校准。

该效果使得可以避免以微米方式机械对准打印头。

这种方法的效果在于,任何机械失准都将通过电子校准得到补偿。

更详细地,校准模块接收作为输入的由定位设备采集/定位的打印玻璃支撑件1的一系列图像,并输出保存在产品数据库中的校准值表。

在本发明的优选实施例中,我们可以考虑在用于在玻璃支撑件上进行数字打印的系统中,存在三个参考系:

-第二采集装置3(x”,y”)、特别是照相机的第一参考系(ref);

-至少一个打印支撑杆(x,y)的第二参考系(ref2);

-玻璃支撑件(x’,y’)的第三参考系。

参考图6,为了正确校准系统,使用由字母a和b指示的两个图案。图案具有可通过视觉软件轻松定位的标记矩阵的外观。每个标记都通过一个方向以及用于标识它的行号和列号来表征。

图案是根据打印设备的尺寸和分辨率生成的:在宽度上,它们包含的点数等于喷嘴的数目。它们实际上与打印支撑杆的参考系集成在一起。

现在将详细描述校准过程。

1.在校准过程的第一步骤中,为了对准不同的参考系(例如,第一预定义基准ref和第二预定义基准ref2),将图案a打印在玻璃打印支撑件上。

假设玻璃打印支撑件已经以随机位置进入系统,并且打印头仍保留在固定的参考系上:

-第一步骤处的打印支撑件参考系(x1′,y1′);

-打印杆参考系(x,y);

2.在第二步骤中,将打印支撑件反馈回照相机并由照相机进行扫描,由校准软件模块进行处理,并为每个标记获得位置和编号。

此外,在保持位置的同时,使其打印有图案b。让我们考虑:

-步骤2处的打印支撑件参考系(x2′,y2′)≠(x1′,y1′)

-照相机参考系(x″,y″)

-打印杆参考系(x,y)

3.在第三步骤中,将打印支撑件馈送回并进行第二次扫描。

它由校准软件模块进行处理,并为每个标记获得位置和标识号,并重复对图案a和图案b两者的标记进行操作。因为这两个图案不对称,所以这两个图案很容易区分。

让我们考虑:

-步骤3处的打印支撑件参考系(x3′,y3′)≠(x2′,y2′)≠(x1′,y1′);

-照相机参考系(x″,y″);

为了简单起见,考虑图案b的单个标记,让我们考虑:

-标记b在打印杆参考系(x,y)中的位置pb(先验已知);

-在步骤3处标记b在照相机参考系(x”,y”)中的位置pb3″(由分析软件导出)。

在步骤2和步骤3之间移动了打印支撑件之后,正确的关系由pb=f(pb3″)+g((x3′,y3′)-(x2′,y2′))给出,其中第二个加数考虑了已在步骤3和步骤2之间经历了对打印支撑件参考系的变化。

换句话说,第二个加数表示将步骤3的打印支撑件参考系移至步骤2的变换系数。

为了评估该第二传递函数,让我们在步骤2和步骤3中考虑图案a的相同标记。

鉴于照相机参考系没有改变,我们可以考虑:

-在步骤2处标记a在照相机参考系(x″,y″)中的位置p2″。

-在步骤2处标记a在打印支撑件参考系(x2′,y2′)中的位置p2′。

-在步骤3处标记a在照相机参考系(x″,y″)中的位置p3″。

-在步骤3处标记a在打印支撑件参考系(x3′,y3′)中的位置p1′。

鉴于标记在照相机参考系中的位置在步骤2和步骤3之间没有变化,我们可以确认:p2′=g2(p2″)=p3′=g3(p3″)

p3″=g3g2(p2″)。

此函数表示在步骤2和步骤3之间发生的点变化。

因此,最终公式可以总结为:p=f(p3″)+g(p2″)。

通过将此公式应用于标记的所有位置p并对其进行排序,我们得到一个关系:[p...pn]=m[p″...pn″]。

从中,通过问题的解决,我们获得了包含从照相机参考系到杆参考系的线性变换系数的维度[3x3]的矩阵m。

总之,本发明使得能够精确定位玻璃支撑件,并且因此能够精确且可靠地处理与玻璃支撑件有关的数据。

根据本发明,提供玻璃支撑件的精确位置,即玻璃支撑件在系统的横向进给侧上的定位的精确识别,使得能够优化随后的控制和打印步骤,从而确保了更高效且灵活的打印系统/方法。

如上所述,与现有技术相比,本发明实现了下面的附加技术效果:

-减少了损坏玻璃支撑件的风险,这是由于不需要机械旋转玻璃支撑件以便校正其取向;

-无需使进入的玻璃以最佳方式定向,这使得可以大大减少准备打印基板的时间和打印时间;

-组成系统的站的可分离性,这确保了系统具有多个并行或远程工作的站的可能性,同时具有下面的优点:

-提高了生产效率,这是鉴于以下事实而实现的,即生产时间不再取决于系统中串联布置的站的时间的总和,且无论从物理上还是时序上而言都是不可分离的;

-更高效的维护,这是鉴于一个站可以进行检查而不会妨碍其他站的事实而实现的;

-更好地对故障做出反应,这是鉴于以下事实而实现的,即一个站中的故障将不会妨碍整个系统,因为该站可以立即被另一个类似的站替换。

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