专利名称:利用光电装置检测印有花饰的移动材料卷上的标志的方法和设备的制作方法
本发明是关于一种用光电装置检测印有花饰的移动材料卷上标志及相应控制装置的方法和一种实现本方法的设备。
通常，例如在印刷和包装技术上，控制在移动材料卷上的加工操作，可在材料卷上印刷控制标志，这些标志可用光电管或其它光学器械去感测。
这种标志或控制标志，经常用与背景有差异的颜色，特别如黑色印制，并印在材料卷上没有其它标志或图案的地方。这种标志也可以用磁敏材料印刷，或用机械感测的标志，例如孔眼、折线、隙缝等。
这些控制标志的使用，例如在用多色印刷时，要使以不同颜色印刷的各种图案的位置互相适应，以便不同颜色的图案可以准确地互相重叠在一起。另一种相似的用法，假如要在预先已印刷好的材料卷上的印刷图案的某一地点加印，例如需要加印日期标志之类，又如需要安排一个印刷图案和一条折叠线，以便互相比照折叠。另外还有在其它方面的用途，诸如，在包装机或类似机械上，把包装材料卷按图案的准确长度推前一方面要使印刷图案在全包装上有相同的位置，另一方面材料的折叠按预定位置沿折叠线完成。
如前所述，到现在为止，或是在材料卷上必须提供纵向的空白带，上面只允许有控制标志，否则在每一情况下就都需要把控制标志放在一个相当大的空白地区里，而光电管器械只在肯定这区域或“窗口”来到时才切入。
这种空白带或地区自然要干扰花饰的总图形，因此最好就是把控制标志放在已有的图案内，或放在一个非常小的空白表面上，原则上在这小表面上只有控制标志。但是这样会产生很大的问题，因为用以感测标志的元件，既感测和记录控制标志，又感测和记录了花饰的一部分，结果在感测到“假信号”后，就导致了一些不必要的调整或处理操作。利用本发明的方法，就可以防止这种“假信号”的产生。本发明方法的特点是上述的控制标志包含两组线条标志，一组标志用第一检测元件检测，当它感测到一个标志时，便触发第二检测元件，第二检测元件有探测和传感第二组线条标志的器件，并把感测的结果和已经输入在一个存储器里的数值或一个脉冲序列比较。根据比较的结果，于是发出一个控制信号或一个脉冲，以控制或触发在材料卷上实施或伴随着材料卷的操作程序。
本发明的一种特别有利的实施方案将在下文中参照附图叙述。
图1表示本发明的一个控制标志。
图2为表示控制电路的方框图。
图1中的控制标志包括两组标志，即组1和组2。在这方案中，组1包括四条个行区5，用深色印刷，相互间有相同的距离。区的数目和相互的相对位置可以变化，实际上可以任意变化，但在实践中发现，组1的线条标志区5按图1安排是适宜的。在本实施方案中，区5的宽度与区5之间的空白道9的宽度应相等。这便意味在把材料卷的条带引导，用匀速通过检测元件Ⅰ时，区5的前缘3和后缘4分别产生一个信号或脉冲序列13，在相同时间间隔里向检测元件Ⅰ发出脉冲序列。检测元件Ⅰ检测从浅色向深色，或从深色向浅色的过渡，在每检测到一个这种过渡时，检测元件Ⅰ便发出一个输出信号。如上所述，在本方案中，如果在把有控制标志的材料卷条带用恒定速度通过检测元件Ⅰ时，这检测元件发出的脉冲序列13将有一个不变化的频率。但如上所述，这情况并非一成不变，如果检测元件Ⅰ发出的脉冲13有一相互间的任意频率顺序时，这装置也同样可以顺利地工作。
在图2中，假设脉冲序列13中的脉冲有0值或1值，当记录到“浅色背景区”时，脉冲的值为0，而检测到“深色背景区”时，脉冲值为1。脉冲序列13通过工作放大器10进行放大，并且还可以转变为脉冲序列14。在脉冲序列14中，脉冲序列13里的0值和1值之间的每一个过渡，转变成一个脉冲，这脉冲的历时在特定的情况下应有足够的长度，以便使检测元件Ⅱ顺利地切入，而同时也使这元件能可靠地检测到组2的标志。
在每一次检测到“色调过渡”时，检测元件Ⅱ作短时的切入，于是组2的标志6便被感测到。在检测元件Ⅱ切入的瞬间，组2的标志6正处在检测元件Ⅱ的下面。在标志6被感测时，情况是这样假如测到的是深色区，检测元件Ⅱ便有信号发出，但如测到浅色区便不发出信号。(也可采用相反的指示程序。)这就是说，检测元件Ⅱ的感测是用组1的标志来作控制的。通常，组1标志有切入脉冲发生器或“时钟”的特点。检测元件Ⅱ通过一个放大器，例如，一个工作放大器，产生“脉冲序列”15，也就是说，一个有间歇的脉冲序列，而间歇则相当于只检测到浅色部分的时候。假如设定检测到深色时的脉冲可以表示为1，那么在检测浅色时没有脉冲发生便可定为0一个脉冲序列15(例如11010011)，在本方案中有八个脉冲分段，因为作为“时钟”的第一组标志有四条颜色区，就是说有八个从深色到浅色和从浅色到深色的过渡。这脉冲序列，在图2中用15表示，可以记录入存储器或移位存储器11中，并和一个输进第二存储器或所谓的比较器中的数值或脉冲代码16比较。把依靠检测元件Ⅱ产生的脉冲序列15，利用比较器，连续和存储在存储器11里的参考脉冲序列或脉冲代码16比较，当完全相符时，便发出信号17。实际上，这也就是在第一标志组记录到最后一个色调过渡的瞬间。发出的信号17可作切入手段用，以便在材料卷上执行操作，例如印刷、打孔和调节材料卷的位置等。
为了取得可靠的检测，第二标志组2的设放位置应该绝对不会和第一组1标志的边缘互相吻合。而相反，必须保证第一组1标志的边缘区和第二组2标志的“无边缘区”6相遇。至于其它，第二组2的标志6可以任意安排，并且其方式是使它可以从检测元件Ⅱ得到可任意选择记录的顺序。当然，这一组记录或选定的记录顺序，也就是说脉冲序列(15)必须在比较器11的存储器中有一个对应的记录，从而可以检测一个“核准了的真实标志”。
如有问题发生，例如，检测元件Ⅱ接收到处在标志组2的区6的某区的边缘附近的触发脉冲，这可能是由于在印刷时，因为橡皮印刷版被压使控制标志的位置稍微移动而造成的。这情况在用橡皮版印刷时是经常发生的。这时便可以作些补偿，使检测元件Ⅱ可以沿材料卷的纵向位移，方法有如利用一个螺丝调节等。
在实际中采用本方案时，在开始时用预先印刷的包装材料卷，在它上面，一方面包括大量的广告和介绍文字，形成大量比较清晰的从浅色到深色的过渡，另一方面，在包装材料卷上还有控制标志在本发明中则有两组标志，即标志区5和区6的组1和组2。为了考虑印刷技术，这些区相互间用窄区8连续，而区8按材料卷的纵向安排。区8的作用只是保证产生这些区的各部分，应对区5和区6起加强作用，特别是用橡皮印刷的时候，如上所述，橡皮版压迫印刷垫板时有变形的倾向。但是，由于连接部件8可使区5和6之间的间隔保持固定不变，从而减轻了这一变形倾向。
当把有控制标志1和2的，经过印刷的包装材料卷放入包装机，并在里面通过时，通过本发明的装置，材料卷的一条窄面积将连续地被检测或扫描，以查找浅色区及深色区。这个装置包括两个检测元件Ⅰ和Ⅱ。这两个检测元件可以并排或前后安放，中间保持一定距离。(在这实施方案中，标志组1和组2亦必须前后安放，互相间的距离相当于检测元件Ⅰ和Ⅱ之间的距离)。
当把材料卷引导，通过检测元件Ⅰ，而检测元件Ⅰ检测到有从深色调部分或从浅色调部分的过渡时，便发出脉冲13。这些脉冲经过放大，便像前面讲过的那样形成脉冲序列14，脉冲序列14控制检测元件Ⅱ的切入。每次检测元件Ⅱ被检测元件Ⅰ的脉冲切入时，它便感测在感测器或光电管下面的材料卷部分是深色调还是浅色调，根据检测结果，产生脉冲15，并且把它输入一个所谓移位存储器11中。移位存储器11有一个所谓的比较器，也就是说是一个存储有某种可作程序的脉冲序列的脉冲存储器。用简单的语言来讲，移位存储器-比较器11-的作用可作如下说明脉冲序列15根据对包装材料上的花饰的感测结果连续输入。假如脉冲序列15的任何一部分中，脉冲顺序和存储在比较器11中的脉冲顺序正好一致，那么在记录到与正确脉冲顺序中的最后一个脉冲相符时，便立刻发出输出信号17。这信号17可以在信号放大器12中放大，以控制随后的操作程序。
从实际试验得知，在大多数情况下，在第一组标志1中，只需有四条深色区5便足够了。使检测元件Ⅱ被切入八次，因而在标志组1和2每次通过检测元件Ⅰ和Ⅱ时，就产生一个一定组合的脉冲序列。在记录控制标志1和2的记录之间，也有脉冲产生，这当然是从包装材料卷上花饰的深色部分和浅色部分之间的过渡而发出的。这种脉冲被输入移位存储器11，并和比较器里存储的组合比较，但是当时花饰产生“正确”组合的脉冲序列15的可能性是非常小的，实际上可以不予考虑。假如由于任何原因，要求保证提高感测的可靠性，第一组控制标志可以设五条颜色区5以代替四条的办法，使检测元件被切入十次或产生十个“时钟脉冲”，检测元件Ⅱ感测十次(因此一个正确的脉冲序列有十个脉冲单元而不是八个)。同样，如果花饰比较简单，没有许多复杂的色彩，第一组的控制标志也可以少于四条色区。
在实践中已证明，脉冲序列15的感测从深色区开始有利，但这不是绝对的要求。第二标志组2的线道标志6的数目，可以和第一控制标志组1的线道标志的数目相等或比之少。总而言之，第二组控制标志2里的颜色区6的数目少于控制标志组1，因为在检测到的脉冲序列中，选定的脉冲组合常常有两个或两个以上的“‘零’脉冲或‘一’脉冲”并列，这意味这些脉冲在第二标志组2中用较宽的有色或无色区表示。
权利要求
1.一种用光电装置检测在印花饰的移动材料卷上的标志的方法，其特征是上述标志由2组(1，2)线道标志组成，第一组标志(1)由第一检测元件(Ⅰ)感测。第一检测元件(Ⅰ)的设置是当检测到标志(1)时，触发一个第二检测元件(Ⅱ)，这第二检测元件是为了检测和感测第二组标志(2)配备的，把检测结果和输入存储器中数值或一个脉冲序列比较，根据比较的结果，就有一个控制信号或脉冲发出，控制或触发在材料卷上或配合材料卷操作。
2.一种如权利要求
1所述的方法，其特征是，所述的第一检测元件(Ⅰ)有一个光记录感测器，即所谓的光电管或类似器械，其感测器元件靠近移动材料卷，其设置是从材料卷的花饰上每检测到一个从浅的色调过渡时，便发出一个输出信号。并且所说的第二检测元件(Ⅱ)的设置是可以被触发对第二组标志(2)进行检测，以及对根据与从所说的第一检测元件(Ⅰ)发出的每一输出信号有关的检测结果而发出的输出信号进行检测。
3.一种如权利要求
2所述的方法，其特征在于，第一组(1)的标志(5)相互间以等距离安排，并且标志(5)的宽度和标志之间的距离相等。
4.一种可以用光电元件感测的控制装置，包含有两组线道标志，其特征是，两组(1，2)标志由一些相互平行的区域线道(5，6)组成，并最好使用深色色调，以与周围的部分区别。
5.一种检测安排在包装材料卷上的控制标志，和根据检测结果控制在材料卷上和/或伴随材料卷进行的操作过程的装置，其特征是，有两个所谓光电管之类的光敏元件的检测元件(Ⅰ，Ⅱ)。一个检测元件(Ⅰ)的安排是根据检测结果发出一个脉冲序列(13)使检测元件(Ⅱ)切入。检测元件(Ⅱ)和一个电动记录和比较器械(11)连接，检测元件(Ⅱ)发出的脉冲(15)在比较器中被记录，并且和相应于第二组标志(2)的已知脉冲序列(16)比较，并且，有一个信号(17)作为脉冲(15)、(16)之间相符结果的函数而被发出，以控制上述操作程序。
6.一种如权利要求
4所述的控制装置，其特征是，所述组(1，2)的线道标志(5，6)由狭窄的矩形区(8)在他们之末端区把他们相互结合起来，矩形区(8)与线道标志(5，6)成直角。
7.一如权利要求
4所述的控制装置，其特征是，第一组(1)标志的线道(5)的数目大于或等于第二组线道标志(2)中的线道(6)的数目。
专利摘要
本发明是关于利用光电装置检测印有花纹的材料卷上的标志的方法和设备。所说标志包括两组(1，2)线条标志，第一组(1)标志用第一光电管元件I感测，第一光电管元件在感测时，切入第二个光电管元件Ⅱ，依靠这第二个光电管元件感测第二组线条标志(2)，并把它输入存储器(11)，以便和永久存储在存储器(11)里的数值连续比较。在完成了脉冲(15)的输入和脉冲(16)在存储器(11)里的存储时，便有一个控制脉冲(17)放出，以执行在材料卷上的操作，或随材料卷进行操作。
文档编号B65H43/08GK85101054SQ85101054
公开日1987年1月10日 申请日期1985年4月1日
发明者依斯万·奥夫洛斯, 安德森·赫尔墨森 申请人:特得亚·柏国际公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan