[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von Bogen mit den Merkmalen
von Anspruch 1 als auch eine Vorrichtung zum Positionieren von Bogen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 7.
Stand der Technik
[0002] Als Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen Zuschnittsformen
bezeichnet, die kreisförmig, oval oder mehreckig sowie Phantasieformen aller Art sein
können. Auch die in der Druckweiterverarbeitung geübten Praktiken, wie Stanzen mit
Locheisen, Eckenabstoßen und Registerstanzen werden zu diesem Bereich gezählt. Die
Stanzung erfolgt gegen eine Stanzunterlage oder gegen Stempel, teilweise sind es auch
Schervorgänge. Verpackungsmaterialien aus Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe werden
hauptsächlich im Bogenformat gestanzt. Beim Stanzvorgang können zusätzlich aber auch
Rilllinien oder Blindprägungen in den Nutzen eingebracht werden. Dieser komplexe Prozess
macht es unabdingbar, die Bogen einzeln zu stanzen. Da es sich bei den Endprodukten
um anspruchsvolle Verpackungen hinsichtlich technischer und graphischer Ausführung
handelt (etwa Verpackungen für Kosmetik, Zigaretten, Pharmazie, Lebensmittel, etc.),
werden besondere Anforderungen nicht nur an die Verpackungsmaterialien selbst gestellt,
sondern es sind für optimale Resultate auch Stanzwerkzeuge mit geringsten Toleranzen
und äußerst präzise und zuverlässig arbeitende Stanzmaschinen erforderlich. Diesen
Ansprüchen wird das Flachbettstanzen am besten gerecht. Dabei werden die gedruckten
und auf einer Palette gestapelten Bogen der Stanzmaschine zugeführt. In der Maschine
werden in einer Ausrichteinrichtung die zu stanzenden Bogen passgenau ausgerichtet,
von einem Greiferwagen übernommen und exakt in der Stanzeinrichtung zwischen einem
fest gelagerten Untertisch und einem über einen Kniehebel oder Exzentergetriebe vertikal
bewegbaren Obertisch positioniert.
[0003] In bekannten Bogenstanz- und Prägemaschinen, die zum Stanzen, Ausbrechen, Prägen
und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und der gleichen eingesetzt werden, ist es
bekannt die Bögen mittels Greiferwagen durch die einzelnen Stationen der Maschine
zu bewegen. An den Greiferwagen sind Greifer befestigt, die die Bögen an einem vorderen
Ende ergreifen, wobei die Greiferwagen selbst an endlosen Ketten durch die Maschine
bewegt werden. Durch diese Art der Bewegung der Bögen durch die Maschine wird ein
kontinuierliches Arbeiten in den einzelnen hintereinander angeordneten Stationen der
Maschine ermöglicht.
[0004] Eine derartige Flachbettstanze ist beispielsweise aus der
DE 30 44 083 A1 bekannt. Die beiden Tische sind mit Schneid- und Rillwerkzeugen bzw. entsprechenden
Gegenwerkzeugen bestückt, mit denen aus dem taktweise zwischen die Tischfläche geführten
Bögen die Nutzen ausgestanzt und gleichzeitig die zum sauberen Falten notwendigen
Rillen eingedrückt werden. In der nachfolgenden Ausbrecheinrichtung wird der Abfall
über Ausbrechwerkzeuge maschinell entfernt. Je nach Ausstattung der Maschine können
schließlich die gestanzten Nutzen in einer hierfür vorgesehenen Nutzentrenneinrichtung
separiert werden.
[0005] Um eine hohe Produktqualität der Stanzbögen zu erreichen, ist es notwendig, dass
Bogen und Werkzeuge passergenau zueinander ausgerichtet sind. In der Stanzstation
einer Bogenstanz- und -prägemaschine müssen Stanzwerkzeug und Stanzrillplatte auf
eine exakte Position in Umfangsrichtung gebracht werden. Weiter ist sicherzustellen,
dass beide Werkzeuge ohne Schrägung direkt rechtwinklig zur Bogentransportrichtung
stehen. Diese Referenzposition nennt sich "erstes Messer". In den nachfolgenden Bearbeitungsstationen
müssen die Werkzeuge relativ zur Lage des ersten Messers eingestellt werden, so z.
B. das Ausbrechbrett im Ausbrecher und das Nutzentrenngitter in der Nutzentrennstation.
Dabei müssen die Werkzeuge jeweils in ihren drei Freiheitsgraden eingestellt werden.
Während des Betriebs der Bogenstanz- und -prägemaschine kann es notwendig sein, die
Lage der Werkzeuge in der Stanzstation nachzujustieren. Die Werkzeuge in den nachfolgenden
Bearbeitungsstationen müssen ebenfalls nacheingestellt werden um diese wieder in die
richtige Position relativ zum "ersten Messer" zu bringen. Die Begrifflichkeiten "Ausrichten",
"Positionieren" und "Korrigieren der Lage" eines Bogens werden nachfolgend synonym
verwendet.
[0006] Durch diese aufwändige Einstellarbeit der Werkzeuge wird sichergestellt, dass die
Bogen passergenau bearbeitet werden. Der Passer beschreibt dabei die Lagegenauigkeit
des Druckbilds zu Schnitt-, Rill- und Ausbrechkanten des Bogens. Unterschieden wird
dabei zwischen Umfangspasser, d.h. der Lagegenauigkeit in Maschinenlaufrichtung und
Seitenpasser, d.h. der Lagegenauigkeit quer zur Maschinenlaufrichtung.
[0007] Nachteilig an dem passergenauen Ausrichten nach dem Stand der Technik ist, dass durch
die hohen Rüstzeiten, d.h. durch den hohen Zeitaufwand für die Einstellung der Werkzeuge,
die Maschinenproduktivität beeinträchtigt wird.
[0008] Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Messeinrichtungen bekannt, welche
dem passergenauen Ausrichten eines Bogens vorgeschaltet sind:
Die DE OS 25 20 232 beschreibt eine Vorrichtung zur Übergabe von Bogen an eine Bogenverarbeitende Maschine.
Dabei werden im Bereich eines Zuführtischs eine auf den Bogen aufgedruckte Marke,
eine sogenannte Druckmarke, oder eine Seitenkante des Bogens durch Sensoren erfasst
und der Zuführtisch wird quer zur Bogentransportrichtung so verschoben, dass der Bogen
in seiner richtigen, seitenausgerichteten Lage an das Bogentransportsystem der Bogenverarbeitenden
Maschine übergeben werden kann.
[0009] Die
DE 693 14 155 T2 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen von bewegtem Bahnmaterial, wobei die Kanten
der Materialbahn durch Sensoren erfasst werden.
[0010] Die
DE 202 16 042 U1 zeigt eine Vorrichtung zur Erfassung der Kanten von Bogen in Bogenverarbeitenden
Maschinen. Die Vorrichtung umfasst einen Zeilensensor, welcher mit einer Auswerteeinheit
verbunden ist, und in der aus dem Signal des Sensors die Bogenposition berechnet wird.
[0011] Auch aus der
DE 101 36 870 A1 geht eine Einrichtung zur Erfassung der Lage einer Kante eines Bogens in einer Druckmaschine
hervor. Im Anlegertisch der Druckmaschine ist eine
[0013] Die
DE 10 2008 012 775 A1 betrifft ein Verfahren zum Vermessen der Lage eines Bogens im Anleger einer Druck-
oder Druckweiterverarbeitungsmaschine, wobei die Vermessung der Lage des Bogens über
die Vermessung der Lage der Bogenvorderkante oder der Lage von auf den Bogen aufgedruckten
Marken mittels eines Sensors erfolgt. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Ausrichten des Bogens basierend auf den Messergebnissen.
[0014] Die
EP 1 518 803 B1 beschreibt eine Positioniervorrichtung für Bögen im Anleger einer bogenverarbeitenden
Maschine. Dabei erfolgt die Ausrichtung in Umfangsrichtung über Frontanschläge und
in Seitenausrichtung durch eine angesteuerte Ziehschiene basierend auf den Messergebnissen
eines Soll-Ist-Lagevergleichs mittels Sensoren.
Aufgabenstellung
[0015] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik weiterzubilden und
ein Verfahren zum Positionieren von Bogen als auch eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu beschreiben, wobei eine exakte Positionierung mit hoher Zuverlässigkeit
sichergestellt wird und die Vorrichtung einen robusten Aufbau aufweist.
[0016] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie
durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 7:
Die Positionierung erfolgt dabei ohne die Verwendung von Front- oder Seitenanschlägen.
Eine Grobpositionierung des Bogens (6) in Umfangs- und Schrägrichtung erfolgt durch
ein gesteuertes Anhalten des Bogens (6), eine Seitenausrichtung erfolgt im Bereich
eines Zuführtisches (16), eine Feinpositionierung in Umfangs- und Schrägrichtung erfolgt
durch eine Positionierung von Passeranschlägen (713, 714) eines Bogentransportsystems
(7).
[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Positionieren von Bogen für die nachfolgende Bearbeitung
in einer bogenbearbeitenden Maschine weist dabei die nachfolgenden Schritte auf: In
einem ersten Schritt werden Bogen aus Papier, Pappe, Kunststoff und dergleichen, z.B.
von einem Bogenanleger über einen Zuführtisch zugeführt. Durch eine auf einen jeweiligen
Bogen einwirkende Transport- und Presseinrichtung wird der Bogen im nächsten Schritt
transportiert. Daraufhin erfolgt eine Vermessung der Position der Bogenvorderkante
des Bogens in Bewegung. Die Vermessung kann dabei entweder erfolgen, bevor der Bogen
von der Transport- und Presseinrichtung transportiert wird oder nachdem der Bogen
von der Transport- und Presseinrichtung transportiert wird. Basierend auf der vermessenen
Bogenposition wird im nächsten Schritt die erforderliche Korrekturbewegung sowohl
in Umfangsrichtung als auch in Schrägrichtung zur Bogentransportrichtung des Bogens
bestimmt, wozu die Abweichung des Bogens in Umfangs- und Schrägrichtung von der Soll-Lage
bestimmt wird. Als nächstes erfolgt das Ausrichten des Bogens in Umfangs- und Schrägrichtung
zur Bogentransportrichtung durch eine entsprechende Ansteuerung der Transport- und
Presseinrichtung. Nach Abschluss dieser Ausrichtbewegung wird der Bogen von der Transport-
und Presseinrichtung angehalten, d.h. auf eine Geschwindigkeit Null abgebremst. Nachdem
sich der Bogen in Ruhe befindet und mittels einer Klemmeinrichtung geklemmt ist, erfolgt
im nächsten Schritt eine Vermessung der Position des Bogens in Querrichtung zur Bogentransportrichtung.
Zusätzlich erfolgt noch eine Vermessung der Position des Bogens in Umfangsrichtung
und Schrägrichtung zur Bogentransportrichtung. Basierend auf den Messergebnissen wird
zum einen die erforderliche Korrekturbewegung in Querrichtung als auch zum anderen
die erforderliche Korrekturbewegung in Umfangs- und Schrägrichtung bestimmt. Dies
erfolgt durch Bestimmung der Abweichung zwischen gemessener IstPosition und vorgesehener
Sollposition. Der Bogen wird dann in Querrichtung ausgerichtet und erfährt die erforderliche
Korrekturbewegung in Querrichtung zur Bogentransportrichtung durch eine Bewegung der
Klemmeinrichtung. In einem nächsten Schritt, welcher alternativ auch zeitgleich zum
Ausrichten des Bogens in Querrichtung erfolgen kann, wird eine Greifereinrichtung
zumindest in Umfangs- und Schrägrichtung positioniert zur Realisierung der erforderlichen
Korrekturbewegung in Umfangs- und Schrägrichtung zur Bogentransportrichtung. Während
die Ausrichtung des Bogens in Umfangs- und Schrägrichtung durch die Transport- und
Presseinrichtung als Grobausrichtung betrachtet werden kann, stellt die Positionierung
der Greifereinrichtung eine Feinausrichtung dar. In einem letzten Schritt wird der
Bogen von der Klemmeinrichtung an die positionierte Greifereinrichtung übergeben,
während sich die Greifereinrichtung in einer Bogenübergabeposition befindet. Der auf
diese Weise exakt positionierte Bogen kann dann von der Greifereinrichtung zur Bearbeitung
des Bogens durch eine bogenbearbeitende Maschine, wie z.B. eine Bogendruckmaschine
oder eine Bogenstanzmaschine, transportiert werden.
[0018] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Positionieren
erfolgt die Vermessung der Position des Bogens in Querrichtung gleichzeitig zur Vermessung
der Position des Bogens in Umfangsrichtung und Schrägrichtung. Auch bzw. alternativ
erfolgt die Ausrichtung des Bogens in Querrichtung durch die Bewegung der Klemmeinrichtung
und das Positionieren der Greifereinrichtung ebenfalls gleichzeitig. Dadurch kann
die Positionierung eines jeweiligen Bogens in vorteilhafter Weise beschleunigt werden
und die ausgerichteten Bogen können mit hoher Taktfrequenz einer nachfolgenden bogenbearbeitenden
Maschine zugeführt werden, welche mit hoher Produktivität betrieben werden kann.
[0019] Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zum Positionieren bezieht sich
auf die Vermessung der Bogenpositionen: So kann in den oben aufgeführten Verfahrensschritten,
in welchen eine Vermessung der Bogenposition erfolgt, entweder eine Messung von Bogenkanten
oder von einem auf dem Bogen aufgebrachten Druckbild oder von auf dem Bogen aufgebrachten
Druckmarken erfolgen. Neben dieser alternativen Messung kann auch eine kombinierte
Messung in beliebiger Kombination erfolgen, also z.B. eine Messung von Bogenkante
und Druckbild oder eine Messung von Bogenkante und Druckmarken. Auch ist es möglich,
für einen jeweiligen Vermessungsvorgang eine andere Messart vorzusehen. So kann beispielsweise
die erste Messung, welche der Grobpositionierung in Umfangs- und/Schrägrichtung dient,
durch Vermessen der Position der Bogenvorderkante erfolgen, während die nachfolgenden
Messungen, während sich der Bogen in Ruhe befindet, durch ein Messen des Druckbildes
erfolgen.
[0020] In einer alternativen und vereinfachten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Positionieren von Bogen wird auf die Feinpositionierung in Umfangsrichtung und
Schrägrichtung verzichtet. Dies bietet sich besonders dann an, wenn das herzustellende
Produkt keinen hohen Anforderungen an die Genauigkeit unterliegt, beispielsweise in
der Bearbeitung von Wellpappe.
[0021] Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Positionieren von Bogen aus
Papier, Pappe, Kunststoff und dergleichen für die nachfolgende Bearbeitung in einer
bogenbearbeitenden Maschine, wie beispielsweise einer Bogendruckmaschine oder einer
Bogenstanzmaschine, mittels welcher das oben beschriebene Verfahren zum Positionieren
von Bogen durchführbar ist. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung keinen Vorderkantenanschlag
auf. Sie besitzt mindestens zwei parallel zueinander im Bereich einer Zuführebene
angeordnete Presselemente, welche eine Transport- und Presseinrichtung zum ersten
Ausrichten des Bogens in Umfangs- und Schrägrichtung darstellen. Die Greifereinrichtung
ist als Greiferwagen mit an einer Greiferbrücke befestigten Greifern ausgebildet.
In einer ersten Ausführungsform ist ein jeweiliges Presselement als Rollenpaar mit
zumindest einer angetriebenen Rolle ausgebildet. In einer zweiten Ausführungsalternative
ist ein jeweiliges Presselement als angetriebene Rolle ausgeführt, welche gegen eine,
sich in der Bogentransportebene befindliche Auflagefläche angestellt ist.
[0022] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Klemmeinrichtung,
welche dem Ausrichten des Bogens in Querrichtung dient, als eine quer zur Bogentransportrichtung
verschiebliche Ziehschiene mit dagegen angestellten mindestens zwei Rollen ausgeführt.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Klemmeinrichtung durch mindestens zwei
Rollenpaare gebildet werden, wobei zumindest eine Rolle eines jeweiligen Rollenpaars
angetrieben ist. In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Klemmeinrichtung als
querverschiebliche Saugleiste ausgeführt.
[0023] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese
Passeranschläge auf, welche einem jeweiligen Greiferbrückenende zugeordnet sind, zum
passergenauen Ausrichten eines Greiferwagens in der Bogenübergabeposition. Ein jeweiliger
Passeranschlag ist dabei mit einem steuerbaren Antrieb verbunden, zur Verstellung
des Passeranschlags. Derartige Passeranschläge sind in der
EP 1 371 588 B1 beschrieben, auf welche hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird und welche zum
Gegenstand dieser Beschreibung gemacht wird.
[0024] Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der
Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung dar.
[0025] Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche
sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen verwiesen.
Ausführungsbeispiel
[0026] Die Erfindung soll an Hand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.
Es zeigen in schematischer Darstellung
- Fig. 1
- eine Flachbett-Bogenstanz- und/oder -prägemaschine
- Fig. 2
- a-d den Ablauf der Bogenausrichtung in einer Draufsicht
- Fig. 3
- a-d den Ablauf der Bogenausrichtung in einer Ansicht
- Fig. 4
- a-b alternative Ausführungsformen der Transport- und Presseinrichtung
- Fig. 5
- a-c alternative Ausführungsformen der Klemmeinrichtung
- Fig. 6
- alternative Messarten zur Bestimmung der Lage eines Bogens
[0027] In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Bogenstanz- und -prägemaschine 1000
zum Stanzen, Ausbrechen, Nutzentrennen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und
dergleichen dargestellt. Die Stanz- und Prägemaschine 1000 besitzt einen Anleger 1,
eine Stanzstation 2, eine Ausbrechstation 3 und einen Ausleger 4, die von einem gemeinsamen
Maschinengehäuse 5 getragen und umschlossen werden. Von einer Seite, der sogenannten
Bedienerseite, sind die Bearbeitungsstationen 2, 3, 4 zugänglich; auf der gegenüberliegenden
Seite, der sogenannten Antriebsseite, befindet sich der Antriebsstrang der Bogenstanz-
und -prägemaschine 1000.
[0028] Die Bögen 6 werden durch einen Anleger 1 von einem Stapel vereinzelt, ausgerichtet
(siehe Fig. 2-5), dem Bogentransportsystem 7 zugeführt und von an Greiferbrücken eines
Greiferwagens 8 befestigten Greifern an ihrer Vorderkante ergriffen und in Bogentransportrichtung
B intermittierend durch die verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 der Stanz- und Prägemaschine
1000 hindurchgezogen.
[0029] Das Bogentransportsystem 7 besitzt mehrere Greiferwagen 8, sodass mehrere Bögen 6
gleichzeitig in den verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 bearbeitet werden können. Die
Greiferwagen 8 können von einem Kettenantrieb oder in einer alternativen Ausführungsform
durch einen elektromagnetischen Linearantrieb mit Wanderfeldmotoren angetrieben werden.
Ein derartiges Antriebssystem ist dem Fachmann aus der
DE 20 2007 012 349 U1 bekannt.
[0030] Auch kann die Bogenstanz- und -prägemaschine über getrennte Antriebe des Bogentransportsystems
und der einzelnen Bearbeitungsstationen verfügen.
[0031] Die Stanzstation 2 besteht aus einem unteren Tiegel, einem sog. Untertisch 9, und
einem oberen Tiegel, einem sog. Obertisch 10. Der Obertisch 10 ist vertikal hin- und
herbewegbar gelagert und mit einem Oberwerkzeug mit Stanz- und Rillmessern versehen.
Der Untertisch 9 ist fest im Maschinengestell gelagert und mit einer Gegenplatte zu
den Stanz- und Rillmessern versehen. Alternativ kann auch der Obertisch 10 feststehend
und der Untertisch 9 bewegt sein. Beim Prägen kommen an Stelle der Stanz- und Rillwerkzeuge
Prägewerkzeuge, insbesondere in Form sogenannter Prägeklischees, zum Einsatz.
[0032] Der Greiferwagen 8 transportiert den Bogen 6 von der Stanz- und Prägestation 2 in
die nachfolgende Ausbrechstation 3, die mit Ausbrechwerkzeugen ausgestattet ist. In
der Ausbrechstation 3 werden mit Hilfe der Ausbrechwerkzeuge die nicht benötigten
Abfallstücke aus dem Bogen 6 nach unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke 11
in einen unter der Station eingeschobenen wagenartigen Behälter 12 fallen.
[0033] Von der Ausbrechstation 3 gelangt der Bogen 6 in den Ausleger 4, wo der Bogen 6 entweder
nur einfach abgelegt wird, oder aber gleichzeitig eine Trennung der einzelnen Nutzen
eines jeweiligen Bogens 6 erfolgt. Der Ausleger 4 kann auch eine Palette 13 enthalten,
auf der die einzelnen Bögen 6 in Form eines Stapels 14 aufgestapelt werden, so dass
nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe die Palette 13 mit dem Bogenstapel 14 aus
dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 1000 weggefahren werden kann.
[0034] In den Figuren 2a bis 2b ist der Ablauf des Ausrichtens bzw. Positionierens eines
Bogens 6 mittels einer Ausrichteeinrichtung 100 im Zeitverlauf dargestellt. Ein Bogen
6 wird von einem Anleger 1 kommend auf einem Zuführtisch 16 ausgerichtet, bevor er
nachfolgend bearbeitet wird, beispielsweise in einer Stanzstation 2. Ein Bogen 6 wird
soweit auf den Zuführtisch 16 transportiert, bis unabhängig angetriebene Transport-
und Presselemente 103, 104 den Bogen 6 erfassen und den Weitertransport des Bogens
6 bewirken. In der Nähe der angetriebenen Transport- und Presselemente 103, 104 sind
Sensoren 101, 102 zur Umfangsvermessung und Schräglagenvermessung des Bogens 6 angebracht.
Die Sensoren 101, 102 sind in Fig. 2a als ausgefüllter Kreis dargestellt, da sie zum
Zeitpunkt der in Fig. 2a dargestellten Momentaufnahme aktiv sind und die Lage der
Bogenvorderkante des Bogens 6 bestimmen, d.h. es wird die Lage des Bogens 6 in Umfangsrichtung
- also in Bogentransportrichtung B - und die Lage des Bogens 6 schräg zu dieser Richtung
vermessen. So wird festgestellt, dass der Bogen 6 eine Ausgangsschräglage von α1 besitzt,
als auch eine geringe Abweichung in Umfangsrichtung. Von einer in den Figuren 2 nicht
dargestellten Maschinensteuerung 15 wird der Korrekturbedarf bestimmt, um den Bogen
6 von seiner Ist-Lage bezüglich Umfang und Schräglage in seine Soll-Lage zu verbringen.
Umgesetzt wird diese Korrektur durch eine Ausrichtbewegung e der unabhängig angetriebenen
Transport- und Presselemente 103, 104, wie dies in Fig. 2b angedeutet ist. Der Bogen
6 wird von den Transport- und Presselementen 103, 104, wie in Fig. 2c dargestellt,
in seine Übergabeposition verbracht, wobei während des Transports des Bogens 6 in
seine Übergabeposition durch die individuelle Ansteuerung der Transport- und Presselemente
103, 104 die Umfangsausrichtung und die Schräglage des Bogens 6 korrigiert wird. Wie
aus Fig. 2c ersichtlich wird, wurde die anfängliche Ausgangsschräglage α1 wesentlich
reduziert, sodass sich der Bogen 6 jetzt in einer korrigierten Schräglage α2 befindet.
Von den Transport- und Presselementen 103, 104 wird der Bogen 6 auf eine Geschwindigkeit
Null abgebremst, d.h. angehalten und dann geklemmt. Realisiert wird die Klemmung dadurch,
dass die Klemm- bzw. Andrückelemente 107, 108 in ihre Wirkposition verbracht werden
und den Bogen 6 gegen eine Ziehschiene 109 andrücken. Der angehaltene Bogen 6 wird
in seiner Ruhestellung von Sensoren 110, 111 in Umfangsrichtung, Schräglage und Seitenrichtung
vermessen. So wird zur Vermessung der Seitenlage des Bogens 6 der Abstand der jeweiligen
Seitenkanten des Bogens von ihrer jeweiligen Sollposition bestimmt. Im Beispiel von
Fig. 2c befindet sich der Bogen 6 zu weit links. Der aktive Zustand der Sensoren 110,
111 ist durch einen ausgeführten Kreis angedeutet. In einer in den Figuren 2 nicht
dargestellten Maschinensteuerung 15 wird der Korrekturbedarf des Bogens 6 sowohl in
Umfangs- und Schrägrichtung als auch in Seitenrichtung bestimmt. Die Ziehschiene 109
wird von einem nicht dargestellten Antrieb quer zur Bogentransportrichtung B verschoben
und führt dadurch, wie in Fig. 2d dargestellt, eine Ausrichtbewegung 1 als Korrekturbewegung
in Seitenrichtung durch: Der Bogen 6 wird so weiter nach rechts verschoben, bis er
seine seitliche Soll-Lage einnimmt. Basierend auf den Messergebnissen der Sensoren
110, 111 zur Bogenposition in Umfangsrichtung und Schräglage bestimmt eine in den
Figuren 2 nicht dargestellte Maschinensteuerung 15 einen weiteren Korrekturbedarf,
um den Bogen 6 bezüglich seiner Schrägausrichtung und seiner Umfangsausrichtung in
seine Soll-Lage zu verbringen. Realisiert wird diese Feinkorrektur durch eine Positionierung
der Transportgreiferbrücke 8.1. In der in Fig. 2d dargestellten Übergabeposition des
Bogens 6 wird die Transportgreiferbrücke 8.1 von unabhängig stellbaren Passeranschlägen
713, 714 angehalten und ausgerichtet. Einem jeweiligen Passeranschlag 713, 714 ist
dabei ein unabhängiger, von der Maschinensteuerung 15 ansteuerbarer Servomotor 715,
716 zugeordnet. Entsprechend dem von der Maschinensteuerung 15 ermittelten Korrekturbedarf
in Umfangsrichtung und Schrägrichtung werden die Servomotoren 715, 716 angesteuert
und führen eine Stellhandlung der Passeranschläge 713, 714 aus. Sobald die seitliche
Ausrichtung des Bogens 6 durch die Klemm- bzw. Andrückelemente 107, 108 zusammen mit
der Ziehschiene 109 als auch die Positionierung der Transportgreiferbrücke 8.1 erfolgt
sind, kann die Haltekraft der Klemm- bzw. Andrückelemente 107, 108 aufgehoben werden
und der Bogen 6 von den nicht im Detail dargestellten Greifern der Greiferbrücke 8.1
ergriffen werden. Der so in seinen drei Freiheitsgraden positionierte Bogen 6 kann
dann vom Bogentransportsystem 7 durch nachfolgende Bearbeitungsstationen 2, 3, 4 transportiert
werden, wo eine passergenaue Bearbeitung des Bogen 6 erfolgen kann.
[0035] Zur Verdeutlichung des Ausrichtvorgangs eines Bogen 6 ist der Ablauf in den Figuren
3a bis 3d in einer Seitenansicht dargestellt. Aus diesen Figuren geht hervor, dass
die unabhängig angetriebenen Transport- und Presselemente 103, 104 nur so lange auf
den Bogen 6 einwirken, bis sich dieser in seiner Übergabeposition befindet. Wie in
Fig. 3d dargestellt, wird dann die Presswirkung der Transport- und Presselemente 103,
104 aufgehoben, beispielsweise indem die oberen Transportrollen angehoben werden.
Im Gegenzug befinden sich die Klemm- bzw. Andrückelemente 107, 108 in den Figuren
3a bis 3c in einer angehobenen Position und werden erst abgesenkt, wenn sich der Bogen
6 in seiner Bogenübergabeposition befindet, wie in Fig. 3d dargestellt.
[0036] Mittels der weiteren Figuren 4, 5 und 6 sollen weitere Ausführungsvarianten beschrieben
und dargestellt werden:
Gemäß der Darstellung von Fig. 4a sind die unabhängig angetriebenen Transport- und
Presselemente als absenkbare Rollen 103, 104 ausgeführt, welche einen Bogen 6 gegen
eine sich in dem Zuführtisch 16 befindliche Auflagefläche 112 pressen. Die Detektoren
101, 102 zur Umfangs- und Schrägvermessung sind - in Bogentransportrichtung betrachtet
- stromabwärtig der Transport- und Presselemente 103, 104 angeordnet und beispielhaft
als Kamerasystem ausgeführt. In einer alternativen, in Fig. 4b dargestellten Ausführungsvariante
sind die Detektoren zur Umfangs- und Schrägvermessung 101, 102 beispielhaft als optische
Sensoren ausgeführt, welche - in Bogentransportrichtung B betrachtet - stromaufwärtig
der Transport- und Presselemente 103, 104 angeordnet sind. Die Transport- und Presselemente
103, 104 sind jeweils als Rollenpaar ausgebildet, wobei zumindest eine Rolle eines
jeweiligen Rollenpaars gegen die andere Rolle zustellbar ist und wobei zumindest eine
der beiden Rollen angetrieben ist.
[0037] Fig. 5a greift die Ausführungsvariante der Klemm- bzw. Andrückelemente 107, 108 in
Kombination mit einer Ziehschiene 109 auf, wie sie bereits in den Figuren 2 und 3
dargestellt ist: Ein jeweiliges Klemm- bzw. Andrückelement 107, 108 ist als frei drehbare
Rolle ausgeführt, wobei diese Rolle gegen eine sich in der Ebene des Zuführtischs
16 befindliche Ziehschiene 109 zustellbar, d.h. absenkbar, ist und damit bewirkt,
dass ein Bogen 6 gegen die Ziehschiene 109 gepresst werden kann. Der in der Bogentransportebene
E liegende Bogen 6 (nicht dargestellt) kann dann durch die Ziehschiene 109 einer Ausrichtbewegung
in Querrichtung 1 unterzogen werden. In der alternativen Ausführungsvariante gemäß
Fig. 5b wurde die Ziehschiene 109 durch angetrieben Rollen 107, 108 ersetzt. Die Drehbewegung
der Rollen 107, 108 bewirkt eine Ausrichtbewegung in Querrichtung 1 eines Bogens 6
(nicht dargestellt). In einer weiteren, in Fig. 5c dargestellten Ausführungsvariante
wird die Ausrichtbewegung in Querrichtung 1 eines Bogens 6 (nicht dargestellt) durch
die Querverschiebung einer mit Saugdüsen bestückten Saugleiste 113 erreicht. Während
des Ausrichtvorgangs wird ein jeweiliger Bogen 6 von der Saugleiste 113 angesaugt,
sodass die Querbewegung der Saugleiste 113 auf den Bogen 6 übertragen wird. Die Ausgestaltung
der Saugleiste 113 als Klemmelement wird nachfolgend nicht näher beschrieben, da derartige
Saugleisten dem Fachmann aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind und deren
Ausgestaltung damit im Ermessen des Fachmanns liegt.
[0038] Wie in Fig. 6 dargestellt, kann ein jeweiliger Bogen 6 mit Druckmarken 6.2 und einem
Druckbild 6.1 versehen sein. Bei der Bestimmung der Ist-Lage eines jeweiligen Bogens
6 durch die Sensoren 101, 102 und 110, 111 kann dann auch die Lage der Druckmarken
6.2 und/oder des Druckbildes 6.1 vermessen werden. In der nicht dargestellten Maschinensteuerung
115 kann dann ein Vergleich der Ist-Lage der Druckmarken 6.2 bzw. des Druckbilds 6.1
mit deren Soll-Lage gezogen werden. Daraus kann dann, wie oben beschrieben, ein entsprechender
Korrekturbedarf berechnet werden.
Bezugszeichenliste
[0039]
- 1
- Anleger
- 2
- Stanzstation
- 3
- Ausbrechstation
- 4
- Ausleger
- 5
- Maschinengehäuse
- 6
- Bogen 6.1 Druckbild 6.2 Druckmarke
- 7
- Bogentransportsystem
- 8
- Greiferwagen
- 8.1
- Transportgreiferbrücke
- 9
- Untertisch
- 10
- Obertisch
- 11
- Abfallstücke
- 12
- Behälter
- 13
- Palette
- 14
- Auslagestapel
- 15
- Steuerung mit Interface und Eingabegeräten
- 16
- Zuführtisch
- 20
- Unterwerkzeug
- 30
- Oberwerkzeug
- 100
- Ausrichteeinrichtung
- 101, 102
- Sensoren zur Umfangs- und Schrägvermessung
- 103, 104
- unabhängig angetriebene Transport- u. Presselemente
- 107, 108
- Klemm- bzw. Andrückelemente
- 109
- Ziehschiene
- 110,
- 111 Sensoren zur Umfangs-, Schräg- u. Seitenvermessung
- 112
- Auflagefläche
- 113
- querverschiebliche Saugleiste mit Saugdüsen
- 713, 714
- unabhängig stellbare Passeranschläge
- 715, 716
- unabhängige Servomotoren
- 1000
- Bogenstanz- und prägemaschine
- e
- Ausrichtbewegung (Schräg und Umfang)
- 1
- Ausrichtbewegung (Quer)
- m
- Ausrichtbewegung (Schräg und Umfang)
- B
- Bogentransportrichtung
- E
- Bogentransportebene
- α 1
- Ausgangs-Schräglage
- α 2
- korrigierte Schräglage
1. Verfahren zum Positionieren von Bogen (6) aus Papier, Pappe, Kunststoff und dergleichen
für die nachfolgende Bearbeitung in einer Bogenbearbeitenden Maschine (1000), insbesondere
Bogendruckmaschine oder Bogenstanzmaschine, mit folgenden Schritten:
a) Zuführen eines Bogens (6)
b) Transport des Bogens (6) durch eine auf den Bogen wirkende Transport- und Presseinrichtung
(103, 104)
c) Vermessen der Position des Bogens (6) in Umfangs- und Schrägrichtung zur Bogentransportrichtung
(B) in Bewegung
d) Bestimmung der erforderlichen Korrekturbewegung in Umfangs- und Schrägrichtung
zur Bogentransportrichtung (B)
e) Ausrichten (e) des Bogens (6) in Umfangs- und Schrägrichtung zur Bogentransportrichtung
(B) durch entsprechende Ansteuerung der Transport- und Presseinrichtung (103, 104)
f) Anhalten des Bogens (6) durch die Transport- und Presseinrichtung (103, 104)
g) Klemmen des Bogens (6) mittels einer Klemmeinrichtung (107, 108, 109)
h) Vermessen der Position des Bogens (6) in Querrichtung
i) Vermessen der Position des Bogens (6) in Umfangsrichtung und Schrägrichtung
j) Bestimmung der erforderlichen Korrekturbewegung in Querrichtung
k) Bestimmung der erforderlichen Korrekturbewegung in Umfangs- und Schrägrichtung
l) Ausrichten (1) des Bogens (6) in Querrichtung durch eine Bewegung der Klemmeinrichtung
(107, 108, 109)
m) Positionieren (m) einer Greifereinrichtung (8, 8.1) mindestens in Umfangs- und
Schrägrichtung
n) Übergeben des Bogens (6) von der Klemmeinrichtung (107, 108, 109) an eine Greifereinrichtung
(8, 8.1) während sich die Greifereinrichtung (8, 8.1) in einer Bogenübergabeposition
befindet.
2. Verfahren zum Positionieren von Bogen (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei
sich der Bogen (6) während der Schritte h) und i) in Ruhe befindet.
3. Verfahren zum Positionieren von Bogen (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei
die Schritte h) und i) zeitgleich durchgeführt werden und / oder wobei die Schritte
1) und m) zeitgleich durchgeführt werden.
4. Verfahren zum Positionieren von Bogen (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei
die Vermessung gemäß c) erfolgt bevor oder nachdem der Bogen (6) gemäß b) durch die
Transport- und Presseinrichtung (103, 104) transportiert wird.
5. Verfahren zum Positionieren von Bogen (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei
während der Schritte c) und / oder h) und i) eine Messung der Bogenkante und / oder
des Druckbilds (6.1) auf dem Bogen und / oder von Druckmarken (6.2) auf dem Bogen
erfolgt.
6. Verfahren zum Positionieren von Bogen (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei
in einer einfacheren Ausführungsform die Schritte i), k) und m) entfallen.
7. Vorrichtung (100) zum Positionieren von Bogen (6) aus Papier, Pappe, Kunststoff und
dergleichen für die nachfolgende Bearbeitung in einer Bogenbearbeitenden Maschine
(1000), insbesondere Bogendruckmaschine oder Bogenstanzmaschine, zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei der Transport- und Presseinrichtung (103, 104) um mindestens zwei parallel
zueinander angeordnete Presselemente und bei der Greifereinrichtung um einen Greiferwagen
(8) mit an einer Greiferbrücke (8.1) befestigten Greifern handelt.
8. Vorrichtung zum Positionieren von Bogen nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet,
dass ein jeweiliges Presselement (103, 104) als Rollenpaar mit gegenläufig angetriebenen
Rollen oder als gegen eine sich in der Bogentransportebene befindliche Auflagefläche
angestellte angetriebene Rolle ausgeführt ist.
9. Vorrichtung zum Positionieren von Bogen nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmeinrichtung als eine Ziehschiene (109) mit dagegen angestellten mindestens
zwei Rollen (107, 108) oder als zwei Rollenpaare (107, 108) oder als querverschiebliche
Saugleiste (113) ausgeführt ist.
10. Vorrichtung zum Positionieren von Bogen nach Anspruch 7, 8 oder 9
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einem jeweiligen Greiferbrückenende zugeordnete Passeranschläge (713, 714) zum
passergenauen Ausrichten eines Greiferwagens (8) in der Bogenübergabeposition aufweist,
wobei ein jeweiliger Passeranschlag (713, 714) mit einem steuerbaren Antrieb (715,
716) verbunden ist zur Verstellung des Passeranschlags (713, 714).