[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum beidseitigen
(längsseitigen) Besäumen (Trimmen) eines in einer Laufrichtung angetriebenen, mit
einem Druckbild, bevorzugt zusammengesetzt aus in der Laufrichtung hintereinander
angeordneten, beispielsweise sich in der Laufrichtung wiederholenden oder unterschiedlichen
Bildern, bedruckten, flexiblen, insbesondere bandförmigen, bevorzugt von einer Rolle
abgewickelten, Flachmaterials, insbesondere eines Laminatmaterials, entlang von zwei
sich in der Laufrichtung erstreckenden und senkrecht zur Laufrichtung beabstandeten
Trimmkanten (Besäumungskanten) mittels zweier Besäumungsmesser (Trimmmesser), insbesondere
in der Laufrichtung vor Umformmitteln zum Umformen des Materials zu einer Rohrform
sowie in Laufrichtung vor, insbesondere in der Laufrichtung den Umformmitteln nachgeordneten,
Schweißmitteln zum, bevorzugt überlappenden, Verschweißen der Rohrform im Bereich
der Trimmkanten im Rahmen eines Verpackungstubenherstellungsprozesses, wobei das Flachmaterial,
insbesondere in einem Bereich in der Laufrichtung vor dem Besäumungsmessern, senkrecht
zur Laufrichtung mittels Ausrichtemitteln relativ zu den Besäumungsmessern ausgerichtet
wird, die mit einem von Regelmitteln generierten Steuersignal angesteuert werden.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
11, die zur Durchführung des Besäumungsverfahrens ausgebildet und bestimmt ist.
[0003] Im Rahmen der Herstellung von Verpackungstuben aus mindestens eine Kunststoffschicht
aufweisendem bahnförmigen Flachmaterial, insbesondere einem Laminat ist es bekannt,
das Flachmaterial vor dem Umformen zu einer Rohrform und einem Verschweißschritt zur
Fixierung der Rohrform zu besäumen, also die (ursprünglichen) Laminatkanten (Außenkanten)
abzutrennen. Dieser Besäumschritt ist notwendig, da die Oberfläche der Laminatkanten
verschmutzt sein kann, was negative Einflüsse auf die Prozesssicherheit beim nachfolgenden
Schweißprozess hat. Darüber hinaus wäre im weiteren Verfahren eine Kontamination des
Tubeninneren möglich. Auch sind die Laminatkanten häufig aufgrund mechanischer Einflüsse
im Rahmen des Transportes (Reibung) und der Lagerung beschädigt, wodurch die Schweißqualität
weiter beeinträchtigt werden kann.
[0004] In Fig. 9 ist eine aus der Praxis bekannte Vorrichtung 100 zum Besäumen von in einer
Laufrichtung 101 angetriebenem Flachmaterial 102 im Rahmen eines Tubenherstellungsprozesses
bekannt. Zur Besäumung des Flachmaterials 102 wird dieses mithilfe einer Ausrichteeinrichtung
103 (Ausrichtemittel) senkrecht zur Laufrichtung 101 relativ zu zwei parallelen Besäumungsmessern
104 ausgerichtet, die dann an jeder Längsseite des Flachmaterials einen Abfallstreifen
105 abtrennen. Die Ausrichtemittel 103 werden dabei von Regelmitteln 106 über eine
Steuersignalleitung 107 angesteuert, wobei die Regelung so durchgeführt wird, dass
der Abstand der Besäumungsmesser 104 und damit der Abstand der von den Messern erzeugten
Trimmkanten zu den (ursprünglichen) Längskanten konstant gehalten wird. Zur Positionsbestimmung
des Flachmaterials senkrecht zur Laufrichtung 101 umfasst die Vorrichtung 100 einen
Kantensensor 107, der signalleitend mit den Regelmitteln 106 verbunden ist. Diese
vergleichen die tatsächliche Flachmaterialkantenposition mit einem Sollwert. Die Regelmittel
steuern dabei entsprechend der Regelabweichung die Ausrichtemittel 103 mit einem entsprechenden
Steuersignal an.
[0005] Die Nachteile der bekannten Vorrichtung werden im Folgenden anhand von Fig. 10 erläutert.
Dort ist das Flachmaterial 102 in einer Draufsicht gezeigt. Zu erkennen ist ein Druckbild
109, welches aus einer Vielzahl von sich in der Laufrichtung wiederholenden Bildern
besteht. In der Praxis besteht das Problem, dass das Druckbild 109 nicht zuverlässig
zwischen den (ursprünglichen) äußeren Außenkanten 110 (Längskanten des Flachmaterials
102) angeordnet ist. Solche Variationen bzw. Verschiebungen senkrecht zur Laufrichtung
101 treten bekanntermaßen beim Wechsel von Flachmaterialrollen auf, auch sind Schwankungen
im Druckprozess nicht vermeidbar. Fig. 10 zeigt, dass sich die Position des Druckbildes
109 nach einem Spleißvorgang an einer Spleißposition 111, im Rahmen dessen an das
Ende eines in der Laufrichtung vorderen Flachmaterialstreifens ein von einer neuen
Rolle stammender Flachmaterialstreifen angeführt wird, relativ zu den Außenkanten
110 verändert. Dies führt dazu, dass die von nicht gezeigten, in der Laufrichtung
101 nachgeordneten Besäumungsmessern erzeugten Trimmkanten 112 innerhalb des Druckbildes
verlaufen können bzw. was in dem Bereich 113 zu erkennen ist. Hierbei ist unter anderem
problematisch, dass die bedruckte Oberfläche (Druckbild) in den Schweißbereich gelangt,
und die zum Einsatz kommenden Druckfarben die Schweißqualität negativ beeinflussen
können, wodurch regelmäßig geschwächte Schweißnähte entstehen.
[0006] Solange ein relativ breiter, unbedruckter Bereich des Flachmaterials im Bereich einer
im weiteren Verlauf der Tubenherstellung zu erzeugten Längsschweißnaht zugelassen
ist, sind die Druckbildschwankungen unproblematisch. Ein derartiger unbedruckter Bereich
wird jedoch zunehmend als ästhetisch störend empfunden, woraus wachsende Anforderungen
an die Druckpositionierung entstehen, die jedoch nicht vollständig erfüllbar sind.
Das Dokument
US2708394 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Präambel der Ansprüche 1 und
11.
[0007] Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, das Besäumen des Flachmaterials, insbesondere im Rahmen der Tubenherstellung
vor einem späteren Verschweißprozess im Hinblick auf die Lage der Trimmkanten relativ
zum Druckbild zu verbessern - insbesondere soll ein (ungewolltes) Hineinschneiden
in das Druckbild im Bereich einer bei dem Schweißprozess unteren bzw. inneren Trimmkante
vermieden werden.
[0008] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst,
d.h. bei einem gattungsgemäßen Besäumungsverfahren dadurch, dass die Regelmittel das
Steuersignal auf Basis eines Sensorsignals von einer Druckbildposition des Druckbildes
senkrecht zur Laufrichtung erfassenden, Bilderfassungsmittel aufweisenden Druckbildpositionssensormittel
erzeugen und die Ausrichtemittel das, bevorzugt bandförmige, Flachmaterial so (senkrecht
zur Laufrichtung und senkrecht zur Materialstärkerichtung des Flachmaterials) relativ
zu dem Besäumungsmessern ausrichten, dass eine Trimmkantenposition relativ zu dem
Druckbild konstant gehalten wird.
[0009] Hinsichtlich der Besäumungsvorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs
11 gelöst.
[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von
der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
[0011] Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch
als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß
offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
[0012] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Flachmaterial senkrecht zu dessen Laufrichtung
relativ zu den Besäumungsmessern auf Basis einer Positionsbestimmung des Druckbildes
des Flachmaterials, d.h. auf Basis einer Druckbildposition auszurichten, wobei die
Regelung der Ausrichtemittel zur Variation der Relativposition zwischen dem Flachmaterial
und den Besäumungsmessern so durchgeführt wird, dass die Besäumungsmesser und damit
die Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild konstant gehalten wird. Anders ausgedrückt
ist erfindungsgemäß im Rahmen des Verfahrens und der Vorrichtung vorgesehen, den Regelmitteln
Bilderfassungsmittel zur abschnittsweisen oder vollständigen Erfassung des Druckbildes,
insbesondere eines sich in der Laufrichtung fortsetzend oder wiederholenden Bildmerkmals
(Musters), aufweisende Druckbildpositionssensormittel zuzuordnen, derart, dass ein
Druckbildposition kennzeichnendes Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel
in die Generierung des Steuersignals für die Ausrichtemittel einfließt oder davon
gebildet wird, um das Flachbandmaterial anhand der Druckbildposition des Druckbildes
senkrecht zur Laufrichtung relativ zu den Besäumungsmessern auszurichten. In die Bestimmung
der Regelabweichung von einer Sollposition des Flachmaterials relativ zu den Besäumungsmessern
fließt also erfindungsgemäß eine von dem Druckbildpositionsmitteln ermittelte Druckbildposition
(senkrecht zur Laufrichtung) bzw. ein mit der Druckbildposition korrespondierendes
Sensorsignal der Druckbildpositionsmittel ein. Bevorzugt wird dabei ein Abstand des
Druckbildes senkrecht zur Laufrichtung zu zumindest einer der Trimmkanten auf einen
Wert größer Null gehalten, sodass nach dem Besäumen (Schneiden, Trimmen) ein unbedruckter
Randbereich neben dem Druckbild bestehen bleibt. Denkbar ist es jedoch auch, den vorgenannten
Abstand auf Null einzustellen oder auch bei speziellen Anwendungen, zumindest für
eine bei dem bevorzugt nachfolgenden Längsnahtschweißprozess oben bzw. außen liegen
kommende Flachmaterialtrimmkante sogar negativ - dies bedeutet, dass für spezielle
Anwendungen bei einer oberen Trimmkante bewusst ein vorgegebenes bzw. definiertes
Maß in das Druckbild (bedruckter Bereich) hineingeschnitten wird.
[0013] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung kompensieren
somit Druckbildpositionsschwankungen relativ zu den Trimmkanten und damit relativ
zur Längsschweißnaht einer Tube senkrecht zur Laufrichtung, wodurch aus dem Besäumungsverfahren,
insbesondere für den erwähnten, nachfolgenden Schweißprozess ein in der Laufrichtung
gleichbleibend zwischen den Trimmkanten angeordnetes Druckbild resultiert.
[0014] Ein gleichbleibend zwischen den Trimmkanten angeordnetes Druckbild ist von ganz besonderem
Vorteil für eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, bei der die Trimm- bzw. Besäumungskanten nicht in einer Auf-Stoß-Anordnung
miteinander verschweißt werden, sondern in einer überlappenden Anordnung, also derart,
dass das Flachmaterial im Bereich seiner Längs- bzw. Trimmkanten überlappend angeordnet
ist bzw. wird und die Längs- bzw. Trimmkanten in dieser überlappenden Position miteinander
verschweißt werden. Bei einem derartigen überlappenden Verschweißen wirken sich Druckbildpositionsschwankungen
besonders stark auf das ästhetische Erscheinungsbild sowie auf die Qualität des Schweißprozesses
als solches aus. Bevorzugt sind daher die Umformmittel und die Schweißmittel derart
ausgebildet, dass mittels der Umformmittel eine überlappende Anordnung der Trimmkanten,
also eine radial benachbarte Positionierung bewirkt und die Rohrform in dieser überlappenden
Anordnung verschweißbar wird bzw. verschweißt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt - grundsätzlich möglich bzw. realisierbar
ist auch eine alternative Anordnung der Trimmkanten auf Stoß und ein Verschweißen
der Trimmkanten in dieser Position.
[0015] Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung bzw. Anordnung der Trimmkanten auf Stoß
oder überlappend ist es von Vorteil, wenn die Regelmittel die Trimmkantenposition
relativ zu dem Druckbild so konstant halten, dass Abstandsschwankungen zwischen dem
Druckbild und einer Trimmkantenposition maximal 0,3mm betragen, wobei bevorzugt die
maximale Abstandsschwankung in einem Wertebereich zwischen 0,1mm (oder geringer) und
2,5mm liegt. Eine bevorzugte Maximalabstandstoleranz beträgt 0,15mm.
[0016] Wie eingangs erwähnt, besteht das Druckbild im Regelfall aus sich in der Laufrichtung
wiederholenden, identischen Bildern - hierauf ist die Erfindung jedoch ausdrücklich
nicht beschränkt, da es insbesondere mit modernen Digitaldruckverfahren möglich ist,
unterschiedliche Bilder in der Laufrichtung hintereinander anzuordnen bzw. zu drucken,
sodass es nicht zwingend ist, dass die hintereinander angeordneten Bilder periodisch
bzw. identisch sind - wesentlich ist es lediglich, dass ein Merkmal der Bilder periodisch
ist, d.h. sich von Bild zu Bild wiederholt und die Position dieses Bildmerkmals (Musters)
mithilfe der Druckbildpositionssensormittel erfassbar ist. Theoretisch ist es sogar
denkbar, dass sich sämtliche, aufeinanderfolgende Bilder des Druckbildes unterscheiden,
um somit individuell ausgestaltete Tuben, also Unikate herzustellen.
[0017] Im Hinblick auf die konkrete Ausgestaltung der Ausrichtemittel zur Relativpositionierung
des Flachmaterials zu den Besäumungsmessern bzw. den Trimmkanten gibt es unterschiedliche
Möglichkeiten. Grundsätzlich ist es möglich, aktiv die Besäumungsmesser senkrecht
zur Laufrichtung des Laminates zu verstellen. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform
mit feststehenden Besäumungsmessern und einer aktiven Verstellung des Flachmaterials.
Bei einer solchen Ausführungsform sind die Ausrichtemittel bevorzugt in der Laufrichtung
des Laminates vor den Besäumungsmessern angeordnet, wobei es weiter bevorzugt ist,
in der Laufrichtung zwischen den Ausrichtemitteln und den Besäumungsmessern die Bilderfassungsmittel
der Druckbildpositionssensormittel anzuordnen. Die feste Anordnung der Besäumungsmesser
hat den Vorteil, dass das Flachmaterial nach dem Besäumungsprozess für die weiteren
Prozessschritte schon vorpositioniert ist, d.h. immer in derselben Position senkrecht
zur Laufrichtung verbleibt bzw. angeordnet ist, woraus eine höhere Prozesssicherheit
resultiert.
[0018] Die Ausrichtemittel umfassen bevorzugt zwei relativ fest zueinander positionierte,
in Laufrichtung beabstandete Rollen, die um parallel zum Flachmaterial ausgerichtete
Rollenachsen rotieren. Die Rollen sind zur Positionsveränderung bzw. Ausrichtung des
Flachmaterials senkrecht zur Laufrichtung bevorzugt um eine winklig, insbesondere
senkrecht zur Flächenerstreckung des Flachmaterials und der Rollenachsen orientierte
Schwenkachse mittels eines Antriebs verschwenkbar, der mit dem Steuersignal der Regelmittel
angesteuert wird.
[0019] Auch im Hinblick auf die Ausbildung und Anordnung der Besäumungsmesser gibt es unterschiedliche
Möglichkeiten. So kann eine oder können beide Trimmkanten senkrecht zur Flächenerstreckung
des Flachmaterials verlaufen - bevorzugt ist jedoch eine alternative Ausführungsform,
bei der die Besäumungsmesser derart ausgebildet und angeordnet sind, dass zumindest
eine der Trimmkanten schräg zur Flächenerstreckung des Flachmaterial verläuft/verlaufen.
[0020] Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Bilderfassungsmittel von einer Kamera gebildet
sind. Es können jedoch alternative, einfacher aufgebaute, insbesondere optische Sensoren
eingesetzt werden, beispielsweise zur Erfassung später noch zu erläuternder, ausschließlich
unter UV-Licht sichtbaren und/oder für das menschliche Auge sichtbares Muster des
Druckbildes.
[0021] Grundsätzlich ist es möglich, mittels der Bilderfassungsmittel das gesamte Druckbild
senkrecht zur Laufrichtung sowie in Laufrichtung zu erfassen. Insbesondere, jedoch
nicht beschränkt hierauf ist es, im Rahmen einer später noch zu erläuternden Kaskadenregelung
möglich in der Laufrichtung nur abschnittsweise das Druckbild zu erfassen. Zusätzlich
oder alternativ ist es zur Vereinfachung der Auswertung möglich, das Druckbild senkrecht
zur Laufrichtung nur ausschnittsweise zu erfassen, insbesondere im Rahmen der später
noch zu erläuternden möglichen Detektierung eines UV-Licht reflektierenden Musters
und/oder im Rahmen einer Kontrast- und/oder Farbanalyse insbesondere eines sichtbaren
Musters, zum Auffinden eines mit der Druckbildposition korrelierenden Farb- und/oder
Kontrastsprungs im Druckbild senkrecht zu Laufrichtung.
[0022] Im Hinblick auf die konkrete Umsetzung/Realisierung der Druckbild-Positionsbestimmung
und damit der Druckbildpositionssensormittel und deren Bilderfassungsmittel gibt es
im Folgenden noch im Detail erläuterte unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten,
beispielsweise im Wege eines, bevorzugt zweidimensionalen, Korrelationsverfahrens,
beispielsweise eines Kreuzkorrelationsverfahrens, und/oder eines Mustervergleichs
und/oder einer Positionserkennung eines, insbesondere für den Menschen nicht sichtbaren,
UV-reflektierenden Musters, insbesondere einer Musterkante, bevorzugt einer sich in
Laufrichtung erstreckenden Kante, und/oder einer ganz besonders bevorzugten Kontrast-
und/oder Farbwechselanalyse des Druckbildes, insbesondere eines Abschnittes des Druckbildes.
[0023] So weisen die erfindungsgemäßen Druckbildpositionssensormittel in besonders bevorzugter
Weise Mustererkennungsmittel auf, welche ausgebildet sind, in einem gegebenen Bild
- nämlich etwa einer erfassten Abbildung des Druckbildes - ein vorgegebenes Muster
zu erkennen und zu lokalisieren. Derartige, als allgemein bekannt vorausgesetzte Technologien
werden auch als "Pattern Matching" (PM) bekannt.
[0024] Eine solche Technologie, welche geeignet programmierte Datenverarbeitungsmittel einsetzt,
ist damit in der Lage, ein einer Sollposition bzw. einem Sollbild (insbesondere ausschnitthaft)
entsprechendes Muster im aktuellen Druckbild aufzufinden und zu lokalisieren, etwa
der Gestalt, dass als Ergebnis einer derartigen erfindungsgemäß die Druckbildpositionssensormittel
weiterbildenden Technologie ein (ein- oder zweidimensionaler) Ortsvektor erzeugt wird
und dann der nachfolgenden Verarbeitung durch die Ausrichtemittel zur Verfügung steht,
welcher eine Position bzw. Positionsverschiebung zwischen dem (aktuellen) Druckbild
und dem (bevorzugt ausschnitthaft vorliegenden) Referenzbild wiedergibt bzw. entspricht.
[0025] Als günstige Vorgehensweise zur Realisierung einer solchen Technologie können Verfahren
der Korrelation in der (digitalen) Bildverarbeitung gelten, wobei insbesondere die
sogenannte normierte Kreuzkorrelation (als Variante zu Methoden der quadratischen
Abstände bzw. des sog. maximalen Differenzbetrages) im vorliegenden Anwendungsgebiet
besonders gute Ergebnisse liefert: Insbesondere eine Normierung von Korrelationswerten
verringert die Empfindlichkeit einer Korrelationsermittlung gegenüber (starken) Kontrasten
bzw. Intensitätsänderungen im Druckbild, und der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende
Problemkontext - zweidimensional - flächige Variation und Größenskalierung oder Rotation
eines Musters machen korrelationsbasierte Mustererkennungstechnologien besonders geeignet.
[0026] Entsprechend ist es zusätzlich weiterbildend bevorzugt, das Steuersignal auf der
Basis einer Korrelation, weiter bevorzugt einer (normierten) Kreuzkorrelation zwischen
einer aktuellen Abbildung des Druckbildes und einem weiter bevorzugt ausschnitthaft
als etwa im Hinblick auf Eigentümlichkeit bzw. Erkennbarkeit besonders geeignetem
und in einer Sollposition vorliegenden Ausschnitt aus dem Druckbild ermitteln, wobei
Ergebnis einer solchen Korrelationsermittlung dann insbesondere auch Vektor- bzw.
Abstandsinformationen sind, wie das (aktuelle) Druckbild relativ zur Referenz positioniert
ist. Entsprechend erlauben diese Vektor- bzw. Abstandsdaten dann das erfindungsgemäße
Ausrichten durch die Ausrichtemittel.
[0027] Alternative und, etwa im Hinblick auf Geschwindigkeit und Rechenleistung potentiell
der beschriebenen Korrelation teilweise überlegene Technologien zum Bildvergleich
zwischen einer (aktuellen) Abbildung des Druckbildes und einer Bildreferenz können
etwa Kontrast- und/oder Farbwechselanalysen sein. Zu diesem Zweck wird in ansonsten
bekannter Weise eine der Abbildung entsprechende Bildfunktion in ihren Extremwerten
bzw. Wendepunkten untersucht, um festzustellen, an welchen Positionen, in welche Richtung
und mit welcher Stärke etwa ein Farbwechsel im Bildsignal vorliegt. Derartige, auch
als Bildkantendetektion bezeichnete Technologien ermöglichen dann, mit geeigneter
nachgeschalteter Filterung, die Identifikation relevanter Bildregionen bzw., entsprechend
der oben skizzierten Vorgehensweise, ein Feststellen einer Übereinstimmung bzw. eine
Lokalisierung etwaiger Verschiebungen zwischen übereinstimmenden Bereichen.
[0028] Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Bilderfassungsmittel Bildpunkte entlang einer
sich winklig, insbesondere senkrecht zur Laufrichtung erstreckenden Zeile, ganz besonders
bevorzugt entlang mehrerer paralleler Zeilen erfassen ganz besonders zweckmäßig hat
es sich erwiesen, wenn die Bilderfassungsmittel in Form einer (Digital-)Kamera, insbesondere
einer CCD-Kamera realisiert sind.
[0029] Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn das Steuersignal nicht
nur auf Basis des Sensorsignals der Druckbildpositionssensormittel von den Regelmitteln
generiert wird, sondern dass in die Erzeugung des Steuersignals ein weiteres Sensorsignal
einfließt, nämlich ein Sensorsignal eines vorzugsweise zusätzlich zu den Druckbildpositionssensormitteln
vorgesehenen (an sich bekannten) Kantensensors, beispielsweise in Form eines Ultraschallsensors,
der die Position einer (abzutrennenden) Außenkante des Flachmaterials erfasst. Bevorzugt
fließen beide Sensorsignale in eine Kaskadenregelung mit einem äußeren und einen inneren
Regelkreis ein, wodurch eine kontinuierliche Flachmaterialspositionsregelung auch
für den Fall ermöglicht wird, dass das Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel
immer wieder unterbrochen und/oder nur in Bezug auf, insbesondere regelmäßig, in Laufrichtung
beabstandeten Teilabschnitten des Druckbildes erzeugt wird, sei es aufgrund einer
getakteten bzw. unterbrochenen Bilderfassung und/oder einer nicht in der Laufrichtung
durchgehenden bzw. fortlaufenden Gestaltung des Druckbildes, beispielsweise in dem
mittels der Bilderfassungsmittel die Position von wiederkehrenden, in der Laufrichtung
beabstandeten Druckbildmuster bzw. -bestandteile erfasst wird. Als besonderes zweckmäßig
hat es sich dabei erwiesen, wenn der Sollwert für den Kantensensor nicht wie im Stand
der Technik konstant vorgegeben ist, sondern auf Basis des Sensorsignals der Druckbildpositionssensormittel
variiert wird. Anders ausgedrückt umfassen die Regelmittel einen inneren Regelkreis,
im Rahmen dessen die Flachmaterialposition senkrecht zur Laufbandrichtung auf Basis
eines Kantensensorsignals geregelt wird, wobei im Rahmen eines die Druckbildpositionssensorsmittel
umfassenden äußeren Regelkreis eine Regelvorgabe bzw. ein Sollwert der Flachmaterialposition
senkrecht zur Laufrichtung für den inneren Regelkreis bestimmt wird, relativ zu dem
von den Regelmitteln die durch das Steuersignal zu kompensierende Regelabweichung
bestimmt wird. Bei einer solchen, besonders bevorzugten Ausführungsform fließt somit
das Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel nicht unmittelbar, was alternativ
möglich ist, in das Steuersignal ein, sondern mittelbar im Rahmen der erläuterten
Kaskadenregelung. Auf diese Weise ist es möglich für die innere Regelung, insbesondere
nach einer jeweiligen zuverlässigen Bildpositionserkennung genau berechnet und aktualisiert
wird. Die Kaskadenregelung hat den entscheidenden Vorteil, dass der den Kantensensor
umfassende innere Regelkreis typischerweise mit Signalerfassungsraten zwischen 5Hz
bis 50kHz arbeitet und damit deutlich schneller reagiert, als der die Bilderfassungsmittel
umfassende äußere Regelkreis, welcher typischerweise Aktualisierungsraten im Bereich
zwischen 0,5Hz und 500Hz ermöglicht. Bevorzugt ist die Signalerfassungsrate des inneren
Regelkreises mindestens 10mal, bevorzugt mindestens 50mal, ganz besonders bevorzugt
mindestens 100mal größer bzw. schneller als die des äußeren Regelkreises.
[0030] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
[0031] Diese zeigen in
- Fig. 1
- eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Ausführungsform einer Besäumungsvorrichtung
mit Druckbildpositionssensormitteln,
- Fig. 2
- eine alternative, erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der zusätzlich zu den Druckbildpositionssensormitteln
ein Kantensensor vorgesehen ist und die Sensorsignale beider Sensoren im Rahmen einer
Kaskadenregelung verknüpft sind,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf ein ausschnittsweise dargestelltes Flachmaterial zur Erläuterung
der im Rahmen der Erfindung relevanten Begrifflichkeiten,
- Fig. 4 und 5
- zeigen eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Flachmaterials mit einem Druckbild,
dass aus mehreren sich in der Laufrichtung wiederholenden Bildern besteht, wobei in
Fig. 4 ein (notwendiger) Versatz von Trimmkanten gezeigt, welcher nachgeführt werden
muss, wobei in Fig. 5 der Versatz, wie bei normalen Produktionsbedingungen üblich,
durch ein Stück Klebeband verdeckt ist,
- Fig. 6
- eine vergrößerte Darstellung der Versatzsituation gemäß Fig. 4,
- Fig. 7
- ein mögliches Sensorsignal im Rahmen der Erfassung eines kontinuierlichen, beispielsweise
UV-reflektierenden Musters,
- Fig. 8a bis 8d
- Darstellungen zur Erläuterung einer möglichen Farb- und/oder Kontrastanalyse zur Positionsdetektion
des Druckbildes, und
- Fig. 9 und 10
- Darstellungen zum Stand der Technik.
[0032] In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
[0033] In Fig. 1 ist eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Vorrichtung 1 zur
Durchführung eines erfindungsgemäßen Besäumungsverfahrens zum beidseitigen Besäumen
eines in einer Laufrichtung L angetriebenen bandförmigen, von einer nicht dargestellten
Rolle abgewickelten, flexiblen Flachmaterials 2, hier eines Kunststofflaminates gezeigt.
Wie sich aus den Figuren 3 bis 5 ergibt, weist das Flachmaterial 2 auf seiner Flächenseite
ein Druckbild 3 auf, umfassend eine Vielzahl von sich in der Laufrichtung L wiederholenden
Bildern (hier beispielhaft in Form einer beliebigen Beschriftung "best toothpaste"
= beste Zahnpasta sowie drei Sternchen). Wie im allgemeinen Beschreibungsteil erläutert,
können alternativ die in Laufrichtung hintereinander angeordneten, das Druckbild bildenden
Bilder variieren, und im Extremfall nur ein bestimmtes Muster (Bildmerkmal) gemeinsam
haben, welches Basis ist für die Bildpositionserkennung, wobei die Muster in der Laufrichtung
zusammenhängen oder in Laufrichtung voneinander beabstandet können. Die Vorrichtung
1 umfasst zwei senkrecht zur Laufrichtung L beabstandete Besäumungsmesser 4, die während
des Prozesses in dem konkreten Ausführungsbeispiel ortsfest angeordnet sind und mit
denen das Flachmaterial 2 entlang von zwei über den Besäumungsmesserabstand bestimmten
Trimmkanten 5 (vgl. Fig. 3) besäumt wird, wodurch an jeder Längsseite ein Abfallstreifen
6 entsteht, jeweils umfassend eine (ursprüngliche) Außenkante 7 (Längskante). Wie
aus Fig. 3 ersichtlich ist, dient die Vorrichtung 1 dazu eine Position, hier einen
Abstand A des Druckbildes 3 senkrecht zur Laufrichtung L zu den Trimmkanten 5 und
damit zu den Besäumungsmesserpositionen konstant zu halten.
[0034] In der Laufrichtung L vor den Besäumungsmessern 4 sind an sich bekannte Ausrichtemittel
8 (hier eine Flachmaterial-Ausrichteeinrichtung) angeordnet, die um eine Schwenkachse
9 mittels eines nicht gezeigten Antriebs in Abhängigkeit eines von Regelmittel 12
erzeugten Steuersignals rotierbar sind, um aktiv das Flachmaterial 2 (Substratband)
entlang einer in Fig. 3 gezeigten Achse S senkrecht zu den ortsfest positionierten
Besäumungsmessern 4 auszurichten.
[0035] In der Laufrichtung L zwischen den Ausrichtemitteln 8 und den Besäumungsmessern 4
sind Bilderfassungsmittel 10, beispielsweise in Form einer Digitalkamera angeordnet,
die einen Bestandteil von Druckbildpositionssensormittel 11 bilden. Diese sind signalleitend
mit Regelmitteln 12 (Logikmitteln) verbunden, die auf Basis eines eine Druckbildposition
des Flachmaterials entlang der Achse S kennzeichnenden von den Druckbildpositionssensormitteln
generiertes Sensorsignals ein Steuersignal im Rahmen einer Positionsregelung des Flachmaterials
2 erzeugen, mit welchem die Ausrichtemittel 8 angesteuert werden. Dabei erfolgt die
Regelung, wie erwähnt, derart, dass die Position des Druckbildes 3, in dem konkreten
Ausführungsbeispiel ein Seitenabstand A zu den Besäumungsmessern 4 und damit zu den
Trimmkanten 5 konstant gehalten wird. Selbstverständlich können die Abstände A auf
beiden Längsseiten unterschiedlich sein bzw. vorgegeben werden und, wie im allgemeinen
Beschreibungsteil erläutert kann auch mindestens einer, bevorzugt ausschließlich einer,
der Abstände Null oder negativ sein - wesentlich ist es die Position des Druckbildes
zu den Besäumungsmessern 4 konstant zu halten.
[0036] Die der Erfindung zugrunde liegende Problematik wird anhand der Figuren 4 bis 6 deutlich.
Dort ist ein Abschnitt zur Herstellung von vier Verpackungstuben gezeigt. Zu erkennen
ist, dass an einer Versatzposition 13 die Relativposition des Druckbildes 3 zu den
(ursprünglichen) Außenkanten 7 variiert. Dies führt dazu, dass die Relativposition
zwischen dem Flachmaterial 2 und den Trimmkanten 5 (Besäumungskanten) erfindungsgemäß
nachgeregelt werden muss, um die Position des Druckbildes 3 zu den Trimmkanten konstant
zu halten. Dies führt dann dazu, dass sich die Position der Außenkanten 7 zu den Trimmkanten
5 entlang der Achse S verändert. In Fig. 5 ist die Versatzposition 13 durch einen
Klebestreifen 14 verdeckt, wie dieser üblicherweise beim sog. Spleißen von unterschiedlichen
Flachmaterialrollen stammenden Flachmaterialbahnen resultiert.
[0037] Fig. 6 zeigt den Versatzbereich 13 in einer vergrößerten Darstellung. Zu erkennen
ist der Versatz 15 in Druckbild 3 sowie den Verlauf der Trimmkante 5 relativ zum Druckbild
3, sodass der Abstand A entlang der Achse S konstant gehalten wird.
[0038] In Fig. 2 ist eine im Vergleich zu Fig. 1 alternative, bevorzugte Ausführungsvariante
einer Vorrichtung zum Besäumen von Flachmaterial 2 im Rahmen eines Tubenherstellungsprozesses
gezeigt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Folgenden im Wesentlichen auf die
Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eingegangen, wobei im Hinblick
auf die Gemeinsamkeiten aus Fig. 1 mit zugehöriger Beschreibung verwiesen wird.
[0039] Zu erkennen ist, dass in der Laufrichtung L zwischen den Besäumungsmessern 4 und
den Ausrichtemitteln 8 zusätzlich zu den Bilderfassungsmitteln 10 der Druckbildpositionssensormittel
11 ein, hier beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildeter, Kantensensor 16 angeordnet
ist, mit welchem die Position einer Außenkante 7 des Flachmaterials entlang der Achse
S, d.h. senkrecht zur Laufrichtung L detektierbar ist. In der bevorzugten Ausführungsform
werden die Sensorsignale der Sensoren 11 und 16 im Rahmen einer Kaskadenregelung verknüpft,
derart, dass das Sensorsignal der Druckbildpositionssensormittel 11 der Sollwertvorgabe
für den Kantensensor dient, sodass im Ergebnis die Ausrichtemittel 8 auf Basis beider
Sensorsignale angesteuert werden.
[0040] Wie im allgemeinen Beschreibungsteil erläutert, gibt es im Hinblick auf die konkrete
Ausgestaltung der Bilderfassungsmittel 10 und der Druckbildpositionssensormittel 11
bei beiden Ausführungsbeispielen einer Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 und 2 unterschiedliche
Möglichkeiten. Neben den im allgemeinen Beschreibungsteil erläuterten möglichen Korrelationsverfahren,
insbesondere einer zweidimensionalen Korrelationsverfahren, wie einem Kreuzkorrelationsverfahren
ist es möglich, die Position eines fortlaufenden Druckbildbestandteils, insbesondere
einer Linie oder eines Streifens zu detektieren, wobei dieses Muster, für den Fall,
dass es nach dem Besäumen auf den weiter zu verarbeitenden Bestandteil des Flachmaterials
verbleibt, bevorzugt aus einer nicht sichtbaren Druckfarbe und/oder einem nicht sichtbaren
Drucklack aufgebracht ist, der UV-lichtreflektierend ausgebildet ist und mit einer
UV-Lichtquelle bestrahlt wird und von den dann entsprechend UV-sensitiven Bilderfassungsmitteln
erfasst wird. Für den Fall, dass sich das Muster im Bereich eines Abfallstreifens
befindet kann dieses sichtbar sein. Selbstverständlich kann auch der nach dem Besäumen
auf dem Substrat verbleibende Bildinhalt selbst zur Positionserkennung genutzt werden.
Die Erfassungsmittel können hierzu eine Kamera oder einen alternativen, kostengünstigeren,
insbesondere UV-Licht sensitiven optischen Sensor umfassen. Wenn ein beispielsweise
linienförmiges Bildmerkmal des, insbesondere fortlaufenden, Musters in Querrichtung
zur Laufrichtung L, d.h. entlang der Achse S die Bilderfassungsmittel überstreicht,
entsteht eine Kurve, wie diese beispielhaft in Fig. 7 illustriert. Die X-Achse repräsentiert
die Lage der Bilderfassungsmittel (optischer Sensor) zu dem Muster senkrecht zur Laufrichtung
und die Y-Achse die Intensität des Sensorsignals. Innerhalb eines Arbeitsbereichs
17 lässt sich die relative Distanz zwischen den Bilderfassungsmitteln (Sensor) und
dem Muster des Druckbildes (Streifen) auf einem Arbeitspunkt 18 regeln. Alternativ
ist es möglich, beide Signalflanken mit zwei Bilderfassungsmitteln (Sensoren) zu erfassen
wobei in diesem Fall der Arbeitspunkt bei Gleichheit der Sensorsignale erreicht ist.
[0041] Anhand der Fig. 8a ist im Folgenden die Funktionsweise von einer Farb- und/oder Kontrastanalyse
durchführenden Druckbildpositionssensormitteln erläutert. Die Positionsbestimmung
erfolgt dabei bevorzugt auf Basis eines sichtbaren Druckbildabschnitts. In Fig. 8
ist in einer Draufsicht entlang einer Laufrichtung L gefördertes Flachmaterial 2 zu
erkennen mit einem Druckbild 3, bestehend aus entlang der Laufrichtung L wiederkehrenden
bzw. sich wiederholenden (gleichen) Bildern, hier exemplarisch mit dem Schriftzug
toothpaste = Zahnpasta.
[0042] Eine Vergrößerung eines Ausschnitts eines solchen Bildes des Druckbildes 3 ist in
Fig. 8b gezeigt. Die Bilderfassungsmittel erfassen Zeilenweise das Druckbild, wodurch
Kontraste in der Laufrichtung L verwischen (vgl. Fig. 8c), nicht jedoch senkrecht
hierzu entlang der S-Achse eine Farb- und Kontrastanalyse entlang der S-Achse mit
geeigneter Quantisierung findet dann nur noch relevante in Fig. 8d gezeigten Kanten,
im konkreten Ausführungsbeispiel Bestandteile bzw. Seitenkanten des Buchstabens "P"
mit dem höchsten Farbkontrast zwischen Füllfarbe und Hintergrundfarbe. Die Lage einer
der sich ergebenen Kontrastkanten entlang der S-Achse korrespondiert mit der (Gesamt-)Druckbildposition
entlang der S-Achse und kann für die Regelung der Flachmaterialposition entlang der
S-Achse herangezogen werden.
Bezugszeichenliste
[0043]
- 100
- Vorrichtung
- 101
- Laufrichtung
- 102
- Flachmaterial
- 103
- Ausrichtemitel
- 104
- Besäumungsmesser
- 105
- Abfallstreifen
- 106
- Regelmittel
- 107
- Steuersignalleitung
- 108
- Kantensensor
- 109
- Druckbild
- 110
- Außenkanten
- 111
- Spleißposition
- 112
- Trimmkanten
- 113
- Bereich
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Flachbereich
- 3
- Druckbild
- 4
- Besäumungsmesser
- 5
- Trimmkanten
- 6
- Abfallstreifen
- 7
- Außenkante
- 8
- Ausrichtemittel
- 9
- Schwenkachse
- 10
- Bilderfassungsmittel (optischer Sensor)
- 11
- Druckbildpositionssensormittel
- 12
- Regelmittel
- 13
- Versatzbereich
- 14
- Klebestreifen
- 15
- Versatz
- 16
- Kantensensor
- 17
- Arbeitsbereich
- 18
- Arbeitspunkt
- L
- Laufrichtung
- A
- Abstand
- S
- Achse (senkrecht zur Laufrichtung 1 in der Flächenerstreckung des Flachmaterials)
1. Verfahren zum beidseitigen Besäumen eines in einer Laufrichtung (L) angetriebenen,
mit einem Druckbild (3), bevorzugt aus sich in der Laufrichtung (L) wiederholenden
Bildern, bedruckten flexiblen Flachmaterials, insbesondere Laminatmaterials, entlang
von zwei sich in der Laufrichtung (L) erstreckenden und senkrecht zur Laufrichtung
(L) beabstandeten Trimmkanten (5) mittels zweier Besäumungsmesser (4), insbesondere
in der Laufrichtung vor Umformmitteln zum Umformen des Flachmaterials zu einer Rohrform
sowie vor Schweißmitteln zum, bevorzugt überlappenden, Verschweißen der Rohrform im
Bereich der Trimmkanten (5) im Rahmen eines Verpackungstubenherstellprozesses, wobei
das Flachmaterial, insbesondere in einem Bereich in der Laufrichtung (L) vor den Besäumungsmessern
(4), senkrecht zur Laufrichtung (L) mittels Ausrichtemitteln (8) relativ zu den Besäumungsmessern
(4) ausgerichtet wird, die mit einem von Regelmitteln (12) generierten Steuersignal
angesteuert werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Regelmittel (12) das Steuersignal auf Basis eines Sensorsignals von eine Druckbildposition
des Druckbildes (3) senkrecht zur Laufrichtung (L) erfassenden, Bilderfassungsmittel
(10) aufweisenden Druckbildpositionssensormitteln (11) erzeugen und die Ausrichtemittel
(8) das Flachmaterial so relativ zu den Besäumungsmessern (4) ausrichten, dass eine
Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild (3) konstant gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die Erzeugung des Steuersignals ein Korrelationssignal einfließt, welches aus
einer, bevorzugt nummerischen und/oder rechnerischen, Korrelation einer winklig, insbesondere
senkrecht, zur Laufrichtung (L) mittels der Bilderfassungsmittel (10) erfassten Bilddatenreihe
mindestens einer abgetasteten Druckbildzeile mit einer entsprechend erzeugten und/oder
gespeicherten Referenzbilddatenreihe erzeugt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Korrelationssignal auf Basis einer Kreuzkorrelation ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckbild (3) ein, insbesondere in der Laufrichtung (L) durchgängiges oder wiederkehrendes,
UV-Licht reflektierendes Muster, insbesondere eine Linie oder einen Streifen, umfasst
und dass die Druckbildpositionssensormittel (11) die Position des UV-Licht reflektierenden
Musters erfassen.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das UV-Licht reflektierende Muster senkrecht zur Laufrichtung (L) zwischen den Trimmkanten
(5) oder außerhalb der Trimmkanten (5) auf dem Flachmaterial angeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Druckbild (3) ein, insbesondere in der Laufrichtung (L) durchgängiges oder unterbrochenes
und wiederkehrendes, sichtbares Muster, insbesondere eine Linie oder einen Streifen,
insbesondere senkrecht zur Laufrichtung (L) außerhalb der Trimmkanten (5) umfasst,
und dass die Druckbildpositionssensormittel (11) die Position des sichtbaren Musters
erfassen.
7. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckbildpositionssensormittel (11) das Sensorsignal auf Basis einer Kontrast-
und/oder Farbwechselanalyse der von den Bilderfassungsmitteln (10) erfassten Bilddaten
ermitteln, wobei eine Kontrast- und/oder Farbwechselposition im Druckbild (3) der
Druckbildposition entspricht.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontrast- und/oder Farbwechselanalyse auf Basis eines vorverarbeiteten Bilderfassungsmittelsignals
durchgeführt wird, dessen Peakhöhe mit der Kontrast- und/oder Farbwechselposition
im Druckbild (3) korreliert.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bilderfassungsmittel (10) eine Kamera umfassen.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Regelmittel (12) das Steuersignal für die Ausrichtemittel (8) auf Basis eines
Sensorsignals eines Kantensensors (16) zum Erfassen einer Kantenposition einer Außenkante
(7) des Flachmaterials erzeugen sind, dessen Sollwert auf Basis des, insbesondere
diskontinuierlichen, Sensorsignal der Druckbildpositionssensormitteln (11) bestimmt
wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung eines Besäumungsverfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit Antriebsmitteln zum Antreiben des Flachmaterials in der Laufrichtung
(L), mit zwei senkrecht zur Laufrichtung (L) beabstandeten Trimmmessern und mit, insbesondere
in einem Bereich in der Laufrichtung (L) vor den Besäumungsmessern (4) angeordneten,
Ausrichtemitteln (8) zum Ausrichten des Flachrelativ zu den Besäumungsmessern (4)
und mit steuersignalleitend mit den Ausrichtemitteln (8) verbundenen Regelmitteln
(12),
dadurch gekennzeichnet,
dass den Regelmitteln (12) eine Druckbildposition des Druckbildes (3) senkrecht zur Laufrichtung
(L) erfassende, Bilderfassungsmittel (10) aufweisende Druckbildpositionssensormittel
(11) signalleitend zugeordnet sind, und dass die Regelmittel (12) das Steuersignal
auf Basis eines Sensorsignals der Druckbildpositionssensormitteln (11) erzeugend und
die Ausrichtemittel (8) das Flachmaterial so relativ zu den Besäumungsmessern (4)
ausrichtend ausgebildet sind, dass eine Trimmkantenposition relativ zu dem Druckbild
(3) konstant gehalten wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Regelmittel (12) das Steuersignal für die Ausrichtemittel (8) auf Basis eines
Sensorsignals eines Kantensensors (16) zum Erfassen einer Kantenposition einer sich
in der Laufrichtung (L) erstreckenden Außenkante (7) des Flachmaterials erzeugend
ausgebildet sind, dessen Sollwert auf Basis des, insbesondere diskontinuierlichen,
Sensorsignal der Druckbildpositionssensormitteln (11) bestimmbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Laufrichtung (L) nach den Besäumungsmessern (4) Umformmitteln zum Umformen
des Flachmaterials zu einer Rohrform sowie vor Schweißmitteln zum, bevorzugt überlappenden,
Verschweißen der Rohrform im Bereich der Trimmkanten (5) im Rahmen eines Verpackungstubenherstellprozesses
angeordnet sind.
1. A method for trimming a flexible flat material, in particular laminate material, driven
in a machine direction (L) and printed with a printed image (3), preferably composed
of images repeating in the machine direction (L), on both sides by means of two trimming
knives (4) along two trimming edges (5) extending in the machine direction (L) and
spaced apart perpendicularly to the machine direction (L), in particular upstream
of forming means for forming the flat material to a tube form and upstream of welding
means for the, preferably overlapping, welding of the tube form in the area of the
trimming edges (5) in the machine direction (L) within the scope of a packaging tube
manufacturing process, the flat material being perpendicularly aligned to the machine
direction (L) by means of alignment means (8) in relation to the trimming knives (4),
in particular in an area upstream of the trimming knives (4) in the machine direction
(L), the alignment means (8) being controlled by means of a control signal generated
by control means (12)
characterized in that
the control means (12) generate the control signal on the basis of a sensor signal
of printed image position sensor means (11) which detect a printed image position
of the printed image (3) perpendicular to the machine direction (L) and which have
image capture means (10) and that the alignment means (8) align the flat material
in relation to the trimming knives (4) in such a manner that a trimming edge position
in relation to the printed image (3) is kept constant.
2. The method according to claim 1,
characterized in that
a correlation signal is used when the control signal is generated, the correlation
signal being generated by a, preferably numerical and/or mathematical, correlation
of an image data set which is captured in an angular, in particular perpendicular,
manner in relation to the machine direction (L) by means of the image capture means
(10) of at least one scanned printed image line and a reference image data set which
is generated and/or stored in a corresponding manner.
3. The method according to claim 2,
characterized in that
the correlation signal is identified on the basis of a cross correlation.
4. The method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the printed image (3) comprises a pattern which reflects UV light, in particular a
line or a stripe, and which is, in particular, continuous or recurring in the machine
direction (L) and that the printed image position sensor means (11) detect the position
of the pattern which reflects UV light.
5. The method according to claim 4,
characterized in that
that the pattern which reflects UV light is disposed in a perpendicular manner in
relation to the machine direction (L) between the trimming edges (5) or outside the
trimming edges (5) on the flat material.
6. The method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the printed image (3) comprises a visible pattern, in particular a line or a stripe,
which is, in particular, continuous or interrupted and recurring in the machine direction
(L), in particular perpendicularly in relation to the machine direction (L) outside
the trimming edges (5), and that the printed image positions sensor means (11) detect
the position of the visible pattern.
7. The method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the printed image position sensor means (11) identify the sensor signal on the basis
of a contrast and/or color change analysis of the image data captured by the image
capture means (10), a contrast and/or color change position in the printed image (3)
correlating with the printed image position.
8. The method according to claim 7,
characterized in that
the contrast and/or color change analysis is performed on the basis of a preprocessed
signal of the image capture means, the peak height of said signal correlating with
the contrast and/or color change position in the printed image (3).
9. The method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the image capture means (10) comprise a camera.
10. The method according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the control means (12) generate the control signal for the alignment means (8) on
the basis of a sensor signal of an edge sensor (16) for detecting an edge position
of an outer edge (7) of the flat material, its target value being defined on the basis
of the, in particular discontinuous, sensor signal of the printed image position sensor
means (11).
11. A device for performing a trimming method according to any one of the preceding claims,
comprising drive means for driving the flat material in the machine direction (L),
comprising two trimming knives spaced apart perpendicularly to the machine direction
(L) and comprising alignment means (8), in particular disposed in an area upstream
of the trimming knives (4) in the machine direction (L), for aligning the flat material
in relation to the trimming knives (4) and comprising control means (12) connected
to the alignment means (8) in a control-signal-conducting manner,
characterized in that
printed image position sensor means (11) are assigned to the control means (12) in
a signal-conducting manner, the control means (12) having image capture means (10)
capturing a printed image position of the printed image (3) perpendicular to the machine
direction (L), and that the control means (12) are realized so as to generate the
control signal on the basis of a sensor signal of the printed image position sensor
means (11) and the alignment means (8) are realized so as to align the flat material
in relation to the trimming knives (4) in such a manner that a trimming edge position
in relation to the printed image (3) is kept constant.
12. The device according to claim 11,
characterized in that
the control means (12) are realized so as to generate the control signal for the alignment
means (8) on the basis of a sensor signal of an edge sensor (16) for detecting an
edge position of an outer edge (7) of the flat material extending in the machine direction
(L), its target value being definable on the basis of the, in particular discontinuous,
sensor signal of the printed image position sensor means (11).
13. The device according to claim 11 or 12,
characterized in that
forming means for forming the flat material into a tube form are disposed downstream
of the trimming knives (4) in the machine direction (L) and upstream of welding means
for the, in particular overlapping, welding of the tube form in the area of the trimming
edges (5) within the scope of a packaging tube manufacturing process.
1. Procédé de rognage des deux côtés d'un matériau plat flexible, notamment un matériau
stratifié, entrainé dans un sens machine (L) et imprimé d'une image imprimée (3),
de préférence composée des images répétitives dans le sens machine (L), au moyen des
deux couteaux à rogner (4) le long des deux bords de rognage (5) s'étendant dans le
sens machine (L) et espacés perpendiculairement par rapport au sens machine (L), notamment
en amont des moyens de déformation destinés à transformer le matériau plat en une
forme tubulaire dans le sens machine et en amont des moyens de soudage destinés à
souder, de préférence de manière chevauchante, la forme tubulaire dans la zone des
bords de rognage (5) dans le cadre d'un procédé de fabrication des tubes d'emballage,
le matériau plat étant aligné perpendiculairement au sens machine (L) au moyen des
moyens d'alignement (8) par rapport aux couteaux à rogner (4), notamment dans une
zone en amont des couteaux à rogner (4) dans le sens machine (4), les moyens d'alignement
étant contrôlés au moyen d'un signal de contrôle généré par des moyens de contrôle
(12)
caractérisé en ce que
les moyens de contrôle (12) génèrent le signal de contrôle sur la base d'un signal
de capteur des moyens de capteur de position d'image imprimée (11) qui capturent une
position d'image imprimée (3) perpendiculaire au sens machine (L) et qui ont des moyens
de capture d'image (10) et que les moyens d'alignement (8) alignent le matériau plat
par rapport aux couteaux à rogner (4) de telle manière qu'une position de bord de
rognage par rapport à l'image imprimée (3) est maintenue constante.
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce
qu'un signal de corrélation est utilisé pour la génération du signal de contrôle, le
signal de corrélation étant généré par une corrélation, de préférence numérique et/ou
arithmétique, d'une série des données d'image qui est identifiée de manière angulaire,
notamment de manière perpendiculaire, par rapport au sens machine (L) au moyen des
moyens de capture d'image (10) d'au moins une ligne d'image imprimée contrôlée et
une série des données d'image de référence qui est générée et/ou conservée de manière
correspondante.
3. Procédé selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
le signal de corrélation est identifié sur la base d'une corrélation croisée.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'image imprimée (3) comprend un motif, notamment une ligne ou une bande, qui réfléchit
l'UV, notamment continu ou récurrent, et que les moyens de capteur de position d'image
imprimée (11) capturent la position du motif qui réfléchit l'UV.
5. Procédé selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
le motif qui réfléchit l'UV est disposé perpendiculairement au sens machine (L) entre
les bords de rognage (5) ou en dehors des bords de rognage (5) sur le matériau plat.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'image imprimée (3) comprend un motif visible, notamment une ligne ou une bande,
notamment continu ou interrompu et récurrent dans le sens machine (L), notamment perpendiculairement
au sens machine (L) en dehors des bords de rognage (5), et que les moyens de capteur
de position d'image imprimée (11) capturent la position du motif visible.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les moyens de capteur de position d'image imprimée (11) identifient le signal de capteur
sur la base d'une analyse de changement de contraste et/ou de couleur des données
d'image qui sont capturées par les moyens de capture d'image (10), une position de
changement de contraste et/ou de couleur dans l'image imprimée (3) correspondant à
la position d'image imprimée.
8. Procédé selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
l'analyse de changement de contraste et/ou de couleur est effectuée sur la base d'un
signal prétraité des moyens de capture d'image, la hauteur de pic dudit signal corrélant
avec la position de changement de contraste et/ou de couleur dans l'image imprimée.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les moyens de capture d'image (10) comprend une caméra.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les moyens de contrôle (12) génèrent le signal de contrôle pour les moyens d'alignement
(8) sur la base d'un signal de capteur d'un capteur de bord (16) destiné à capturer
une position de bord d'un bord extérieur (7) du matériau plat, sa valeur de consigne
étant déterminée sur la base du signal de capteur, notamment discontinu, des moyens
de capteur de position d'image imprimée (11).
11. Dispositif pour réaliser un procédé de rognage selon l'une quelconque des revendications
précédentes, le dispositif comprenant des moyens d'entrainement destinés à entraîner
le matériau plat dans le sens machine (L), comprenant deux couteaux à rogner espacés
perpendiculairement par rapport au sens machine (L) et comprenant des moyens d'alignement
(8), notamment disposés dans une zone en amont des couteaux à rogner (4) dans le sens
machine (L), destinés à aligner le matériau plat par rapport aux couteaux à rogner
(4) et comprenant des moyens de contrôle (12) reliés aux moyens d'alignement (8) en
conduisant le signal de contrôle,
caractérisé en ce que
des moyens de capteur de position d'image imprimée (11) qui capturent une position
d'image imprimée (3) perpendiculaire au sens machine (L) et qui ont des moyens de
capture d'image (10) sont assignés aux moyens de contrôle (12) en conduisant le signal,
et que les moyens de contrôle (12) sont réalisés afin de générer le signal de contrôle
sur la base d'un signal de capteur des moyens de capteur de position d'image imprimée
(11) et que les moyens d'alignement (8) sont réalisés afin d'aligner le matériau plat
par rapport aux couteaux à rogner (4) de telle manière qu'une position de bord de
rognage est maintenue constante par rapport à l'image imprimée (3).
12. Dispositif selon la revendication 11,
caractérisé en ce que
les moyens de contrôle (12) sont réalisés afin de générer le signal de contrôle pour
les moyens d'alignement (8) sur la base d'un signal de capteur d'un capteur de bord
(16) destiné à capturer une position de bord d'un bord extérieur (7) du matériau plat
qui s'étend dans le sens machine (L), sa valeur de consigne pouvant être déterminée
sur la base du signal de capteur, notamment discontinu, des moyens de capteur de position
d'image imprimée (11).
13. Dispositif selon la revendication 11 ou la revendication 12,
caractérisé en ce que
des moyens de déformation destinés à transformer le matériau plat en une forme tubulaire
sont disposés en aval des couteaux à rogner (4) dans le sens machine (L) et en amont
des moyens de soudage destinés à souder, de préférence de manière chevauchante, la
forme tubulaire dans la zone des bords de rognage (5) dans le cadre d'un procédé de
fabrication des tubes d'emballage.