平工件质量的校验方法和实施该方法用的装置的制作方法

专利名称：平工件质量的校验方法和实施该方法用的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来校验平的工件的质量的方法及实施该方法用的一装置，具体说是制盒机，利用该制盒机可用诸如纸板之类的卷筒材或片材制造折叠盒。
背景技术：
这样的机器包括一个接一个的多个工位，它们能印刷盒材，根据要求的形式借助于一平面的或转动的工具进行模切，揭去由模切生成的废料，然后，在收集盒的切下的材料(即，坯料)被送到供应工位之前校验产品的质量。
如果生产商目标是确保产品不被印刷缺陷沾污，而就高质量水平的要求来说，这种情形是不能接受的，则校验质量是必要的。这种控制通常自动地在生产线上进行，因此，在堆叠到供应工位之前，生产线能够剔除印刷方面与最小的印刷和/或模切质量要求不相符的坯料。
将操作这种控制的装置融入到生产包装盒的机器中是早已所知的。如专利CH689770中所述，所述装置中的一种装置包括一照相机，它连接到一用来处理图像的装置，所述照相机通过记录和储存位于片材的前部废材上的记录标记的位置进行工作。该前部废材还具有一夹持表面，它便于一夹子杆来抓住各片材，并借助于一连接到夹子杆的循环的夹子杆链，连续地从第一工位到最后工位传输片材。然后，照相机允许记录前部废材的影像，印刷和模切的记录标志位于该前部废材中。通过与一参考影像的比较，然后，用于影像处理的装置能够确定有关印刷和模切质量的许用程度是否接受。尽管能满意地工作，然而，所述的装置局限在它们之间的颜色的记录控制，以及局限在相对于模切的印刷的定位控制，但不能记录位于整个印刷表面上的任何地方上的印刷缺陷。
印刷工位的各个印刷单元被认为产生各种缺陷，例如，拖线、突脊、污点、强弱的变化，或甚至未印刷到的区域。尽管局限于镜面的检查，专利CH692847的装置涉及用来记录整个印刷的卷筒材料的表面上的这种缺陷。记录缺陷借助于一照相机在印刷版式的全部表面上进行，然后，与预先已储存的单一的参考图形进行比较。卷筒的印刷版式通常包括多个彼此均匀分布的坯料，以便尽可能减少插在其间的废料。各个所述坯料的轮廓对应于一平盒子的展开形状。最大的印刷版式由印刷单元胶辊的几何尺寸给以定义，即，印刷胶辊的宽度和圆周长，或由印刷基底的宽度，即印材或处理的卷筒材的宽度定义。
当通过照相机记录出一印刷缺陷时，操作者必须校定卷筒材被所述缺陷沾污的部分，以便在下游处，通常在其模切成分离的坯料之后将其剥离。的确，剥离已经分裂的小的表面较为容易，而不是试图去除相当于全部的版式表面的全张的印材或卷筒的部分。所述版式的尺寸通常是重要的，并可以约为1/2m2至1m2。模切操作可通过在一模切辊与一砧辊之间传输印刷基底而旋转地进行加工，或在平台上进入到一装备有平面的模切工具的压盘式压机中，模切工具垂直地和轮转地移动。这样的模切工具分别详细地描述在专利申请EP1060850和专利CH689975中。
废料部分的剥离通常涉及到在生产线内的印刷质量的控制。因此，会直接更加经常地发生这样的事。
目前，已经设想有剥离模切坯料的整个线的装置，它借助于位于机器整个宽度上的摆动的折翼。该方法在专利CH633761中已有描述，其缺点在于产生重要的无用的废料，因为位于该线上的有缺陷的坯料附近的、即使没有任何印刷有缺陷的坯料也会被剥离去。
专利US5235883涉及到一剥离系统，它包括两个并排布置的折翼，并占据模切卷筒材的整个宽度。因此，变得有可能独立地驱动一个或另一个所述的折翼，以便只剥离具有印刷有缺陷的坯料。如果该系统能对从中等尺寸到大尺寸范围的坯料满意地工作，则当涉及到诸如卷烟包装盒之类的小尺寸坯料时，系统就不是这样的情形了。如果卷筒材的宽度的确可包括多达十个坯料，则必须布置许多独立的可移动的折翼。应该理解的是这样一装置很快变得过于脆弱、复杂甚至昂贵而不能生产。此外，由于宽度和折翼数必须涉及到每一线的宽度和坯料数，所以，还应指出的是当操作者意图从十个坯料的印刷变化到另一种每线仅六个坯料的印刷时，所述装置不便于这种工作的变化。
带有并排布置的若干个剥离折翼的该装置具有的另一缺点在于它们产生不同高度的坯料堆叠进入到供应工位中。如果印刷版式的一个线的确包括若干个沾污的坯料，则沾污的坯料自动地被剥离，而接界线上的坯料将成功地到达质量控制处，并因此所有被收集。如此，将达到每线的变化的和危险的坯料数，这个事实对于使用所述机器的制造商和顾客来说，是不可接受的。
与在其生产线内直接地剥离废料的机器有关的另一缺点在于导致其快的生产速度。如果所述机器可以高速有效地工作，则它们因此致使剥离装置相当地更加复杂，因为剥离装置限制在非常短的反应时间，因此，使旨在剥离的坯料的传感器的随从非常纤细脆弱。此外，高速剥离还增加阻塞的风险，这种风险导致整个生产机器的停止，同时，在每次重新起动时，趋于增加大量的卷筒废料。在此速度下，还应注意到它变得非常难于剥离，就在此时，在上游记录的坯料不能与质量控制装置相一致。
为了避免这种缺点，已设想到剥离与有缺陷的坯料邻近的两个坯料，以确保有缺陷的坯料真正地被剥离。然而，该工艺过程无用地增加了废料，并在供应的时候更加增加了与每堆叠的变化的坯料数相关的缺点。
为了消除有关高速剥离的不方便，一个解决方案是简单地不剥离有缺陷的坯料，并在堆叠供应之后手工地实施所述操作。由于质量控制系统能校验出有缺陷的坯料在哪个堆叠中记录，所以，该坯料的拣选很快变得要求太长，并对小的和不易见的缺陷变得非常不明显。此外，不再找到有缺陷的坯料的风险变得更加持久，且也不能保证百分之百的无缺陷的质量。最后，因为高的生产率，每分钟从8,000至12,000个盒子，只需几个操作者，同时，赋予该机器的手工生产的拣选。
如果一片材或印刷的版式的所有的坯料通常是相同的，则可发生这样的情形由于三个或四个不同类型的印刷同时以相同的印刷版式进行，诸坯料有时彼此会有略微的不同。特别是对于卷烟包装盒的情形，其中，卷烟包装盒放入一盒中在市场上出售，通常可以发现不同盒型式混合，它们因小的独特的标记而可分辨。有些坯料或盒子由此将提及这样的措词“严重危害健康”，其它的提及“吸烟致癌”或甚至提及“吸烟有害于怀孕妇女腹中的孩子”。该种在同一卷烟盒中可看到的各种盒子型式的混合涉及到制造者诸要求中的一个，这就是为什么用于加工卷烟包装的同一片材或同一印刷版式的坯料会不尽相同，但通常包括某些彼此略微不同的坯料的混合。在此情形中，在自动地记录印刷缺陷时，主要地在不仅一个主要的参考型式之间、但在若干个彼此略微不同的合适的型式范围之间进行比较的过程中，所述多个型式将因此导致新的不方便。

发明内容
本发明的目的是避免上述缺点，并至少部分地克服上述解决方案中的不方便，同时，提供一种如权利要求1所述的用来校验平工件的质量用的方法，以及一如权利要求6所述的自动地实施该方法用的装置。
由于所述解决方案，可以百分之百地保证产品质量，因此，避免返回缺陷系列。废料可降低到其最低值，因此，尽管高的生产率，需要的劳力可以是用于手工拣选的仅一个人。现在可完全地避免诸如因不良剥离造成的阻塞以及由此导致的机器的停止。本发明的解决方案还包括经济性的优点。此外，还保证在生产过程中获得全部的坯料堆叠，而没有任何的不方便。最后，本发明的装置也是结实可靠和可移动的。


从下面对借助于非限制性的实例给出并由示意的附图示出的实施例的描述，将会更容易地理解本发明的其它的细节和优点，在诸附图中图1示出从现有技术的目前状态可知的一生产线的实例的侧视图，图2示出一印刷的卷筒材部分的平面图，图3示出在本发明中用来校验平的工件的质量用的装置的侧视图，图4a、4b和4c分别示出一通常的坯料堆叠的细节，其中一个参照的堆叠包括三个坯料，以及所述三个坯料取作参照的模型的示意性的描述。
具体实施例方式
图1示出一生产包装材料的机器1的示意图，该机器用来从一卷筒形材料2制造可折叠的箱盒。该机器或生产线首先包括一支承由纸板组成的滚筒4的卷筒拆卷机3。因此，一供给工位5能根据如箭头″8″所示的卷筒的移动方向，传输卷筒2朝向印刷工位7的第一印刷单元6。示于图1上的四个连续的印刷单元能实现一标准的四色印刷。
如图2清晰地所示，在不同的印刷单元的印刷胶辊的各个全行程过程中，卷筒2被印刷有一印刷版式10。该版式10在此图中显示为虚线。根据如箭头8所示的卷筒2移动的方向，相同版式10的坯料11排列成行12或列13。各坯料11显示展开形式的盒子，其将来的被折叠部分也示于图中。为了图面清晰起见，这些盒的印刷图形未予示出。因此，应注意到术语“坯料”、“盒切片”，或更普通的“平的工件”，它们无偏倚地用来表示同一工件11。然而，为了实用的原因，由于这些术语的长度，在下面的描述中，将统一使用术语“坯料”来代替所述的另外两个。
回到图1，注意到在最后印刷单元9的端部处，卷筒2到达一质量控制工位15，其目标是校验印刷是否没有沾污有诸如毛刺、印刷中断、游移线等的缺陷。所述校验特别借助于一记录印刷版式10的整个表面的照相机16进行，与一储存的版式进行比较，所述校验确定记录的卷筒的部分是否沾污有缺陷。如果是有沾污的话，则该工位15的控制装置能够分辨出已记录了版式10的哪一行12和哪一列13的缺陷。
在所述质量校验之后，卷筒被传输到一模切工位17，它将从余下的卷筒2中拣选出所有的坯料11，同时，通常产生插入其间的废材18，它立即被收集起来。然后，坯料11覆瓦式排列到供应工位19，然后，堆叠成列和形成堆垛21，它们可码垛堆集便于储存，或传输出生产线1。
如图1所示的生产线使用一卷筒材料和一旋转的模切工位。然而，可以明确地指出，也可具有生产线使用大格式的片材作为印数基底以代替卷筒材料，以及使用平板模切的压盘以代替旋转的模切装置。有人还可提及许多其它的变体来说明这样的生产线，例如，去除质量控制工位15。
图3是本发明的质量控制装置的侧视图。该装置30是机器或生产线1的一独立单元，并且用来记录从供应工位19发出的坯料11的印刷和/或模切质量。根据如箭头″38″所示的坯料的移动方向，所述装置30从上游到下游包括一坯料11的输入工位40、一用来在整个记录区域60内传输所述坯料的传输带50、一剥离工位70以及一根据最低质量要求记录的坯料的供应工位80。
装置30包括一安装在轮子32上的框架31，以便容易地移动。输入单元40特别地包括一工作台41，其上可加载至少一堆叠21的坯料11。所述工作台借助于一活塞42可垂直地移动，该活塞能将堆叠21的顶部定位在一恒定的高度上，以确保坯料11正确地输入到传输带50上。
工作台的垂直运动可用机械方法，例如采用压缩弹簧控制，当使用一活塞时，用气动方法或液压方法进行控制，或者，例如借助于一发动机，甚至可用电气方法进行控制。该输入装置可有效地包括各种电子装置和/或光学装置，甚至电气装置，以确保对工作台运动的控制。从图3中可见，输入单元装备有布置在堆叠21上方的输入装置43，这样，当输入装置运动时，位于堆叠顶上的坯料可朝向箭头″38″的方向传输通过输入装置43。传输装置例如可用挡板、皮带、辊子或带有抽吸杯的装置来表示。如果必要的话，还可增加一抽吸腔室44，以确保坯料的上面和输入装置43的下面之间的摩擦。或者，可以设想一种输入装置40，它包括一输送装置，将坯料输送通过装置的底部而不是其顶部。然而，如图3所示的输入实施例避免由堆叠重量一直在减小的重力作用下的变化的压力，因此，可确保各坯料对输入装置43作用的恒定的最佳的压力。
然后，坯料11连续地在传输带50上传送，以使它被传输到用来校验其印刷和/或模切质量的记录区域60。如果必要的话，传输带50的上部可包括一各坯料对齐在其中的对齐区域55，各坯料通过一对齐装置56平行于传输带的两个纵向端的一个，这样，始终以一恒定的角度水平地定位。因此，坯料在其输入时间内，可纠正和控制坯料的可能的滑动和转动。为了避免任何其它的坯料在其传输到传输带50上的过程中滑动，传输带50也可包括一类似于上述的抽吸件44的抽吸机构。在这样的情形下，传输带50可有利地用一个或若干个钻孔的挡板、皮带，或均匀驱动的辊子来表示。
记录区域60的装置包括至少一个安装在传输带50上方并向下定向以便面向坯料的印刷表面的照相机61。一照明装置62确保在记录区域内有充足的灯光。该灯光可以是闪光灯或恒定的灯。如果必要的话，也可设想某种波长的灯光，以便更好地增加印刷图形的光的对比度。
如果借助于记录区域60的装置记录的坯料11未进入质量要求的范围内，则在其通过剥离装置70的过程中将其剥离。剥离装置70可包括至少一个偏向装置(deviation device)71，当其被致动时迫使有缺陷的坯料11向下偏移，然后，有缺陷的坯料落入一收集箱内。
在成功地达到质量控制范围内之后，坯料11不借助于偏向装置71从传输带50剥离，但循着其路径朝向箭头″38″的方向，以便最后收集到供应工位80内。供应工位80可仅包括一容器81，其中，所有对应的坯料供应在至少一个新的堆叠22中。为了不阻碍坯料的供应，容器81可有利地垂直向下移动，以使新堆叠22的顶的高度保持不变。能使该垂直运动实施的机构可以与有关工作台41的位移所描述的机构相同，如果必要的话，也可依赖于机电方法发射的或光电管传感器发射的信号。为了进一步改进新堆叠22的堆垛，供应装置可装备有一由旋转单元致动的撞纸机(未示出)，它能对齐新堆叠22的边，或使其振动以便堆垛均匀整齐的坯料。
本发明的一个目的是确保形成完整的堆叠，即根据用户的用途以不变的需要的坯料数堆垛新的堆叠22。该数值可作为一记录参数n储存，在本发明的第一处理阶段过程中预先输入。因此，所述值满足坯料数，该坯料数是根据用户或制造商的要求所有新的堆叠22应该包括的数量。因此，从排列在输入装置40内的一个堆叠21，该装置30将由此能堆垛若干个新的堆叠22，它们各包括n个落入质量要求范围内的坯料11。如果在处理过程中，其余坯料进入到堆叠21中的数量低于n值，则装置30会照顾接受进入输入单元40内的另外的坯料11，或新的堆叠21能结束供应单元的新的堆叠22，直到其坯料数达到记录参数n值。
装置30的各种单元和元件可有利地通过一中央单元100被驱动和控制，该中央单元包括一计算机101，诸如键盘或接触屏键盘的控制界面，以及诸如一屏幕或一打印机的外围设备103可连接到该计算机。拥有一特定软件的中央单元100由此驱动工作台42的提升，输入装置43和传输带50的处理速度，对齐装置56，照相机61和照明灯62，剥离装置71，以及容器的下降。中央装置100还通过记录传感器能有利地控制各种严重的情况。因此，能记录堆叠21通过的结、，在对齐区域55内的坯料11的对齐缺陷、照明灯的缺陷或剥离装置71的故障。
中央装置100还主要地能控制进入到记录区域60内的操作。它能记录所有类型的可能的缺陷，并限定其合适的质量限值。这样，通过分析坯料的各影像的像素照相机能记录出所述坯料的轮廓、颜色线的变化、平台区域和各颜色的强度等。由于参考模型先前已储存在中央装置100内并由于各种允许的限值的参数，因此通过比较可记录出各坯料的各个印刷和模切的缺陷。
图3a、4b和4c涉及不同类型的坯料11a、11b、11c所具有的缺点，关于由所述非限制性的实例中的三个坯料用来形成同一的堆叠21(图4a)。应注意到该缺点涉及这样的坯料，它们之间没有细小的差别，相同的独特的书写印刷在同样盒子的卷烟包装上。为了简化这些差别，图4c示出三种类型的参考坯料Ma、Mb、Mc，它们的图形显示太阳的露面，每次略有不同。这样，装置30可记录这些参考的坯料，并不把一个或另一个差别赋予到一印刷的缺陷。建议该装置准备用来记录有待寻找的堆叠21中的所有各种的坯料类型。
为此，应预先将一参考的堆叠20输入到工作台41上(图4b)，它由无质量缺陷的参考坯料Ma、Mb、Mc、…Mz组成。此外，操作者应确信该参考堆叠20包括至少所有不同的坯料类型，即，根据由参考坯料Ma、Mb、Mc显示的三种坯料类型11a、11b、11c的所述实例。
在记录所述各种可能的类型的过程中，装置30准备记录参考堆叠20的所有坯料，并储存它们的影像。借助于照相机61和合适的软件，通过与先前记录的参考坯料对较小的差异，中央装置100将能自动地记录和计数各种坯料类型。如果在所述记录过程中同样类型的若干个参考坯料被记录，则在储存之前可有利地形成它们的影像。因此，同一参考堆叠20的若干个坯料通过也可被处理，以便在各个通过的过程中形成记录的影像。在所述记录结束时，中央装置100将储存不同类型的坯料的许多参考的影像。如图4a、4b、4c所示，中央装置将相对于参考坯料Ma、Mb和Mc的影像储存三个参考影像。由于所述装置，操作者有利地不限制在用手工方法一个一个地输入参考坯料，以便储存它们的影像。此外，由于不同可能的坯料类型的计数也是自动地执行，因此，过程使得装置30的起始操作变得更加容易。
能够有利地使用所述用于坯料11的装置，通过一印刷和/或模切机器1(包括或不包括一质量校验工位15)进行处理的连续的和优选的步骤如下1°着手排列成堆叠21的平工件的不同类型11a、11b、11c…11z的记录；2°输入涉及进入到新堆叠22内的平工件11的要求的数量的记录参数n的值；3°着手进入输入工位内的至少一个堆叠21的加载；
4°将至少一个堆叠21的至少一个平工件11传输到整个记录区域60，确保扫描到记录的平工件11的印刷和/或模切质量；5°限定记录工件11的类型11a、11b、11c、…11z中的哪一个是较佳地相关的；6°扫描记录的平工件11中将可能的印刷和/或模切缺陷扫描于被记录的平工件11；7°如果工件具有印刷和/或模切缺陷，则剥离所述的平工件；8°堆垛所述平工件到一供应工位80，以便堆垛未被剥离的新的堆叠22；9°当堆叠21的所有平工件11被记录时，等待加载至少一个新的堆叠21；10°重新从第四步骤起进行该过程，直到新堆叠22的平工件11的数量等于所述记录参数n的值；11°着手供应工位80的新堆叠22的卸载；12°重新从第四步骤起进行该过程，直到同一系列的所有堆叠21已记录为止。
尽管以上所述的是一独立的标准的生产线1，但本发明的校验质量的装置30可联系到所述的生产线，通过一自动的传输带传输从生产线1的供应工位中发出的产品或堆叠21，并自动地将它们输送到装置30的输入工位内。如上所述，堆叠21的自动加载将变得与生产线1相互依赖，尤其是，与其生产率相互依赖。
同样地，加工到供应工位80的制造操作的自动化可以用来将新的堆叠22移出到一分格圆盘、一挡板，或一搬空架上，以便腾空容器81内的全部空间，此外，堆叠的数量，它一方面可包括输入工位40，另一方面可包括供应工位80，仅依赖于多个变化的形式，这些变化形式仍可添加到本发明的装置中。
权利要求
1.用来校验用一印刷和/或模切机器(1)加工的平工件(11)的质量的方法，该机器(1)生产至少一种类型(11a、11b、11c、...11z)的平工件，其特征在于，它进行下列连续的步骤a)着手待可能排列成堆叠(21)的平工件(11)的不同类型(11a、11b、11c...11z)的记录；b)输入涉及到每堆叠内的平工件的要求的数量的记录参数(n)的值；c)着手将至少一个堆叠(21)的平工件(11)加载到一用来校验质量的装置(30)的输入工位(40)内；d)将输入工位(40)的至少一个堆叠(21)的至少一个平工件(11)传输到整个记录区域(60)，以确保扫描到记录的平工件(11)的印刷和/或模切质量；e)限定记录工件(11)的类型(11a、11b、11c、...11z)中的哪一个是较佳地相关的；f)扫描被记录的平工件中可能的印刷和/或模切缺陷；g)如果工件具有印刷和/或模切缺陷，则剥离所述被记录的平工件(11)；h)堆垛平工件到一供应工位(80)内，以便堆垛未被剥离的新的堆叠(22)；i)当堆叠(21)的所有平工件(11)被记录时，等待加载至少一个新的堆叠(21)；j)重新从步骤d)起进行该过程，直到新堆叠(22)的平工件(11)的数量等于所述记录参数(n)的值；k)着手供应工位(80)的新堆叠(22)的卸载；l)重新从步骤d)起进行该过程，直到同一系列的所有堆叠(21)已被记录为止。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)借助于一参考堆叠(20)进行，该参考堆叠(20)包括至少与许多不同类型(11a、11b、11c、...11z)的平工件(11)一样多的、被定义为无缺点质量参考的许多参考的平工件(Ma、Mb、Mc、...Mz)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a)包括下列次级步骤a1)将参考堆叠(20)的加载到输入工位(40)内；a2)在整个所述记录区域(60)上传输第一参考平工件(Ma、Mb、Mc、...Mz)；a3)储存所述参考平工件的影像；a4)将所述参考平工件堆垛到供应工位(80)内；a5)重新从步骤a2)起进行该过程，直到参考堆叠(20)的最后参考平工件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，方法包括一附加的次级步骤a6)，其目的在于，提出相同类型的参考平工件(Ma、Mb、Mc、...Mz)，以便提出每种类型平工件中的仅一个参考平工件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，堆叠(21)的加载和新堆叠(22)的卸载是自动地进行的。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，堆叠(21)的自动加载涉及所述印刷和/或模切机器(1)。
7.实施如权利要求1所述方法用的装置(30)，其特征在于，它相继地包括一平工件(11)的输入工位(40)、一用于朝向一记录区域(60)传输所述平工件的传输带(50)、一剥离工位(70)以及一供应工位(80)。
8.如权利要求7所述的装置(30)，其特征在于，传输带(50)上游包括一对齐区域(55)，该区域装备有一所述平工件(11)的对齐装置(56)。
9.如权利要求7或8所述的装置(30)，其特征在于，所有所述工位(40、70、80)、传输带(50)、对齐区域(55)和记录区域(60)内的装置(56、61、62)均通过一中央装置(100)而被驱动和控制。
全文摘要
校验用机器加工的坯料(11)的质量用的方法和独立装置，该装置加工至少某一类型的坯料(11)，该方法包括对所述可能的坯料类型实施记录；输入限定每堆叠要求的坯料数的记录参数(n)；将堆叠(21)加载到装置(30)中；在整个记录区域(60)内传输堆叠(21)的坯料(11)，确保扫描到所述坯料(11)的印刷和/或模切质量；限定记录的坯料(11)的哪个类型是最佳相关的；如果坯料具有印刷和/或模切缺陷，则剥离该坯料；堆垛没被剥离的被记录过的坯料，以堆垛一新的堆叠(22)，直到它包括n个坯料(11)；重新开始第四步骤。
文档编号G01N21/892GK1607384SQ20041008565
公开日2005年4月20日 申请日期2004年5月16日 优先权日2003年5月16日
发明者J·埃罗恩索, 耶奥里·斯特拉瑟 申请人:鲍勃斯脱股份有限公司