[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine, die ausgebildet ist zum Schneiden von
Objekten, die eine Oberfläche mit graphischer Gestaltung und Registriermarken aufweisen.
Diese Objekte können insbesondere bedruckte Bögen aus Papier, Karton oder ähnlichen
Materialien, Kunststofffolien oder Tücher oder ähnliches darstellen. Die Schneidemaschine
weist eine optische Sensoreinheit, z. B. eine Kamera, auf, mittels welcher Positionen
der Registriermarken ermittelbar sind. Gemäss der vorliegenden Erfindung weist eine
solche Schneidemaschine eine Funktionalität auf, im Rahmen welcher nur eine Teilmenge
der Registriermarken eines Objekts bestimmt wird, deren Position zu bestimmen eine
ausreichende Genauigkeit bei der Bestimmung eines Schneidepfads gewährleistet.
[0002] Gattungsgemässe Maschinen sind beispielsweise in den Dokumenten
EP 1 385 674 B1 und
EP 2 488 333 B1 beschrieben. Eine solche Schneidemaschine weist eine Arbeitsfläche auf, die zur Aufnahme
mindestens eines Objekts ausgestaltet ist, eine beweglich über der Arbeitsfläche angeordnete
Arbeitsgruppe mit einem Messer oder einer anderen Schneidevorrichtung zum Schneiden
von auf der Arbeitsfläche befindlichen Objekten. Unter "Schneiden" ist dabei nicht
unbedingt ein vollständiges Durchtrennen zu verstehen, sodass ein "Schneideauftrag"
ebenso ein Perforieren oder Falzen des Objekts oder einen ähnlichen Arbeitsschritt
beinhalten kann, der mit einer gattungsgemässen Maschine ausführbar ist.
[0003] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schneidemaschine bereitzustellen.
[0004] Insbesondere ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schneidemaschine bereitzustellen,
mittels welcher Schneidaufträge schneller ausführbar sind.
[0005] Eine weitere Aufgabe ist es, eine Schneidemaschine bereitzustellen, durch welche
die Lage eines zu schneidenden Objekts schneller erfasst werden kann.
[0006] Eine weitere Aufgabe ist es, eine solche Schneidemaschine bereitzustellen, bei der
weniger Ausschuss produziert wird.
[0007] Mindestens eine dieser Aufgaben wird durch die Verwirklichung der kennzeichnenden
Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
finden sich dabei in den jeweils abhängigen Ansprüchen.
[0008] Die Erfindung betrifft eine Schneidemaschine, die ausgebildet ist zum Schneiden von
Objekten mit einer ebenen Oberfläche, wobei die Oberfläche eine graphische Gestaltung
mit optischen Registriermarken aufweist. Die erfindungsgemässe Schneidemaschine weist
eine Arbeitsfläche, die zur Aufnahme mindestens eines Objekts ausgestaltet ist, eine
Arbeitsgruppe, die beweglich über der Arbeitsfläche angeordnet ist und mindestens
eine Schneidevorrichtung zum Schneiden des mindestens einen Objekts aufweist, und
eine optische Sensoreinheit, die in Richtung der Arbeitsfläche ausgerichtet und relativ
zur Arbeitsfläche derart verfahrbar angeordnet ist, dass durch die optische Sensoreinheit
eine Vielzahl an Positionen einnehmbar ist, in welchen ein Erfassungsbereich der optischen
Sensoreinheit jeweils einen Teil der Arbeitsfläche umfasst, auf.
[0009] Ausserdem ist eine Recheneinheit mit einer Schaltung und Programmcode zur Steuerung
der Schneidemaschine vorgesehen, aufweisend eine Speichereinheit zum Speichern von
Aufträgen zum Schneiden bestimmter Objekte. Die Recheneinheit weist eine Schaltung
und Programmcode zum Auswerten von Sensordaten der optischen Sensoreinheit auf und
ist dazu ausgestaltet, Registriermarken des mindestens einen Objekts anhand der Sensordaten
der optischen Sensoreinheit zu erkennen und Positionen der Registriermarken abzuleiten.
[0010] Sie ist ausserdem dazu ausgestaltet, gemäss mindestens einem gespeicherten Auftrag
und basierend auf ermittelten Positionen der Registriermarken einen Schneidpfad für
die Schneidevorrichtung zu definieren.
[0011] Insbesondere kann die optische Sensoreinheit als ein Teil der Arbeitsgruppe ausgestaltet
sein, wobei die Erfassungsbereiche der optischen Sensoreinheit zusammengenommen die
gesamte Arbeitsfläche umfassen.
[0012] Weiterhin kann die optische Sensoreinheit als eine erste Kameraeinheit ausgestaltet
sein. Optional kann eine zweite Kameraeinheit vorgesehen sein, die relativ zu der
Arbeitsfläche - insbesondere fixiert - derart angeordnet ist, dass ihr Sichtfeld die
gesamte Arbeitsfläche umfasst.
[0013] Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft dabei eine solche Schneidemaschine, die
eine Funktionalität zum sequentiellen Schneiden einer Vielzahl gleicher Objekte aufweist,
wobei jedes der Objekte eine gleiche graphische Gestaltung mit gleich positionierten
Registriermarken aufweist, wobei die Vielzahl gleicher Objekt mindestens ein erstes
Objekt und ein zweites Objekt aufweist. Die Recheneinheit dieser Schneidemaschine
ist im Rahmen der Funktionalität zum sequentiellen Schneiden einer Vielzahl gleicher
Objekte dazu ausgestaltet, auf der Oberfläche des ersten Objekts Positionen einer
Vielzahl von Registriermarken abzuleiten. Gemäss diesem Aspekt der Erfindung weist
die Recheneinheit Programmcode zum Auswählen einer Teilmenge von Registriermarken
aus der Menge der Registriermarken auf. Die Recheneinheit ist im Rahmen der besagten
Funktionalität zum sequentiellen Schneiden gleicher Objekte ausserdem dazu ausgestaltet,
- auf der Oberfläche des zweiten Objekts Positionen nur der Registriermarken der Teilmenge
abzuleiten und darauf basierend eine Position und Orientierung des zweiten Objekts
auf der Arbeitsfläche, bzw. eine Lage des zweiten Objekts in drei Freiheitsgraden
zu bestimmen, und
- basierend auf den Positionen der Registriermarken des ersten Objekts und basierend
auf der der Position und Orientierung bzw. der Lage des zweiten Objekts einen Schneidpfad
zum Schneiden des zweiten Objekts zu definieren.
[0014] Gemäss einer Ausführungsform dieser Schneidemaschine umfasst die Teilmenge höchstens
drei, insbesondere genau zwei, Registriermarken.
[0015] Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Schneidemaschine berücksichtigt der Programmcode
beim Auswählen der Teilmenge mindestens einen zu erreichenden Genauigkeitsgrad bei
der Definition des Schneidpfades und eine Dauer für das Anfahren der optischen Sensoreinheit
zu den Registriermarken der Teilmenge. Insbesondere können dabei der Genauigkeitsgrad
und/oder die Dauer durch einen Benutzer auswählbar sein.
[0016] Gemäss einer Ausführungsform wird als eine zweite Registriermarke der Teilmenge eine
Registriermarke ausgewählt, die zwischen 30% und 70% einer Länge des Objekts von einer
ersten Registriermarke der Teilmenge entfernt ist.
[0017] Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist eine erste Registriermarke der Teilmenge
diejenige Registriermarke, die die geringste Entfernung zu einem Nullpunkt der Arbeitsfläche
aufweist bzw. diejenige, die am schnellsten, d. h. mit der geringsten Anfahrdauer,
durch die optische Sensoreinheit anfahrbar ist. Der Nullpunkt kann dabei beispielsweise
als ein Eck- oder Mittelpunkt der Arbeitsfläche definiert sein, oder als der Punkt
der Arbeitsfläche, an welchem sich die optische Sensoreinheit - entweder aktuell oder
standardmässig bei Beginn der Erfassung der Registriermarken - befindet.
[0018] In einer Ausführungsform ist die zweite Registriermarke der Teilmenge eine Registriermarke,
die mehr als die Hälfte einer Länge des Objekts von der ersten Registriermarke entfernt
ist.
[0019] In einer anderen Ausführungsform ist die zweite Registriermarke der Teilmenge diejenige
Registriermarke, die von einer ersten Registriermarke aus betrachtet als erste auf
einer entfernten Hälfte der Oberfläche des Objekts positioniert ist.
[0020] In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Registriermarke der Teilmenge eine
Registriermarke, die zur ersten Registriermarke der Teilmenge in einer ersten Richtung,
die einer Breite des Objekts entspricht, einen Abstand von mehr als einem Drittel
der Breite des Objekts aufweist, und in einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten
Richtung, die einer Länge des Objekts entspricht, einen Abstand von mehr als einem
Drittel der Länge des Objekts aufweist.
[0021] Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet, basierend
auf den abgeleiteten Positionen der Vielzahl von Registriermarken auf der Oberfläche
des ersten Objekts einen Verzug der graphischen Gestaltung des ersten Objekts zu bestimmen.
[0022] In einer weiteren Ausführungsform wird eine Transformation der erfassten Registriermarken
des ersten Objekts auf die Registriermarken der Teilmenge des zweiten Objekts angewendet.
[0023] Der erste Aspekt der Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm mit Programmcode
zur Steuerung einer solchen Schneidemaschine bzw. der Funktionalität zum sequentiellen
Schneiden einer Vielzahl gleicher Objekte, wobei das Programm auf der Recheneinheit
der Schneidemaschine ausgeführt wird und mindestens die folgenden Schritte aufweist:
- Erfassen eines Auftrags zum Schneiden einer Vielzahl gleicher Objekte, wobei der Auftrag
eine Information über eine Soll-Positionierung einer Vielzahl von Registriermarken
auf einer Oberfläche der Objekte beinhaltet,
- Auswählen einer Teilmenge von Registriermarken aus der Vielzahl von Registriermarken,
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit relativ zur Arbeitsfläche,
auf der ein erstes Objekt der Vielzahl gleicher Objekte positioniert ist, sodass die
Vielzahl von Registriermarken durch die optische Sensoreinheit erfasst wird,
- Ableiten der Positionen der Vielzahl von Registriermarken,
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit relativ zur Arbeitsfläche,
auf der ein zweites Objekt der Vielzahl gleicher Objekte positioniert ist, sodass
die Teilmenge von Registriermarken durch die optische Sensoreinheit erfasst wird,
- Ableiten der Positionen der Teilmenge von Registriermarken,
- Bestimmen einer Position und Orientierung des zweiten Objekts auf der Arbeitsfläche,
bzw. einer Lage des zweiten Objekts auf der Arbeitsfläche in drei Freiheitsgraden,
basierend auf den Positionen der Teilmenge von Registriermarken, und
- Definieren eines Schneidpfades zum Schneiden des zweiten Objekts basierend auf den
abgeleiteten Positionen der Registriermarken des ersten Objekts und Position und Orientierung
bzw. der Lage des zweiten Objekts.
[0024] Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Schneidemaschine mit einer Funktionalität
zur beschleunigten Definition des Schneidpfads. Dabei ist die Recheneinheit der Schneidemaschine
im Rahmen dieser Funktionalität dazu ausgestaltet,
- vor dem Erfassen der Positionen der Registriermarken die Oberfläche eines Objekts
in eine Mehrzahl von Zonen, insbesondere mindestens vier Zonen, einzuteilen, wobei
jede Zone eine Vielzahl von Registriermarken aufweist,
- mindestens eine erste Teilmenge von Registriermarken in einer ersten Zone durch die
optische Sensoreinheit anzufahren und die Positionen dieser Registriermarken zu ermitteln,
- basierend auf ermittelten Positionen von mindestens zwei der Registriermarken der
ersten Zone einen Verzug der graphischen Gestaltung zu bestimmen oder zu prognostizieren,
- in einer zweiten Zone eine erste Registriermarke der zweiten Zone durch die optische
Sensoreinheit anzufahren und deren Position zu ermitteln,
- basierend auf der ermittelten Position der ersten Registriermarke der zweiten Zone
eine Abweichung von dem Verzug zu bestimmen, und
- zu ermitteln, ob die Abweichung einen definierten Grenzwert überschreitet.
[0025] Dabei ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet, wenn der Grenzwert überschritten wird,
mindestens eine weitere Registriermarke der zweiten Zone durch die optische Sensoreinheit
anzufahren und deren Position zu ermitteln.
[0026] Gemäss einer Ausführungsform dieser Schneidemaschine ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet
ist, wenn der Grenzwert nicht überschritten wird,
- eine erste Registriermarke einer dritten Zone durch die optische Sensoreinheit anzufahren
und deren Position zu ermitteln,
- basierend auf der ermittelten Position dieser ersten Registriermarke der dritten Zone
eine Abweichung von dem Verzug zu bestimmen, und
- zu ermitteln, ob diese Abweichung den Grenzwert überschreitet.
[0027] Dabei ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet, wenn diese Abweichung den Grenzwert
überschreitet, mindestens eine weitere Registriermarke der dritten Zone durch die
optische Sensoreinheit anzufahren und deren Position zu ermitteln.
[0028] Gemäss einer Ausführungsform sind der Grenzwert und/oder die Anzahl der Zonen durch
einen Benutzer festlegbar. Gemäss einer anderen Ausführungsform sind der Grenzwert
und/oder die Anzahl der Zonen basierend auf einer Benutzerauswahl durch die Recheneinheit
festlegbar, insbesondere basierend auf einem durch einen Benutzer ausgewählten Genauigkeitsgrad
und/oder auf einer durch einen Benutzer ausgewählten Dauer festlegbar.
[0029] Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet, basierend
auf einer ermittelten Position einer dritten Registriermarke der ersten Zone eine
Abweichung von dem Verzug zu bestimmen, und zu ermitteln, ob die Abweichung einen
definierten Grenzwert überschreitet. Dabei ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet,
wenn der Grenzwert überschritten wird, in der ersten Zone weitere Registriermarken
auszuwählen, die durch die optische Sensoreinheit anzufahren sind und deren Positionen
zu ermitteln sind.
[0030] In einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgestaltet, im Rahmen besagter
Funktionalität zur beschleunigten Definition des Schneidpfads
- in der ersten Zone eine erste Teilmenge der Registriermarken auszuwählen, die durch
die optische Sensoreinheit anzufahren sind und deren Positionen zu ermitteln sind,
und
- den Verzug der graphischen Gestaltung innerhalb der ersten Zone basierend auf ermittelten
Positionen der ersten Teilmenge der Registriermarken zu bestimmen.
[0031] Dabei umfasst die erste Teilmenge mindestens drei Registriermarken, vorzugsweise
genau drei Registriermarken, insbesondere wobei die erste Zone mindestens fünf Registriermarken
aufweist. Die Recheneinheit weist Programmcode zum Auswählen der ersten Teilmenge
auf, und der Programmcode berücksichtigt beim Auswählen der Teilmenge mindestens einen
zu erreichenden Genauigkeitsgrad bei der Definition des Schneidpfades und eine Dauer
zum Anfahren der optischen Sensoreinheit zu den Registriermarken der Teilmenge.
[0032] In einer Ausführungsform werden als erste Teilmenge genau drei Registriermarken der
ersten Zone ausgewählt, die zusammen ein Dreieck bilden. Dabei wird als eine erste
Registriermarke diejenige Registriermarke der ersten Zone ausgewählt, deren Soll-Position
die geringste Entfernung zu einem Nullpunkt der Arbeitsfläche aufweist und/oder die
am schnellsten durch die optische Sensoreinheit anfahrbar ist. Als eine zweite Registriermarke
wird beispielsweise diejenige Registriermarke der ersten Zone ausgewählt, die die
geringste Entfernung zur ersten Registriermarke aufweist, oder deren Soll-Position
als nächste mehr als die Hälfte einer Länge bzw. Breite der ersten Zone von der der
ersten Registriermarke entfernt ist. Als eine dritte Registriermarke kann insbesondere
diejenige Registriermarke der ersten Zone ausgewählt werden, deren Soll-Position als
nächste mehr als die Hälfte einer Länge oder Breite der ersten Zone von einer gedachten
Verbindungslinie zwischen den Soll-Positionen der ersten Registriermarke und der zweiten
Registriermarke entfernt ist.
[0033] Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm mit Programmcode
zur Steuerung einer solchen Schneidemaschine bzw. der Funktionalität zur beschleunigten
Definition des Schneidpfads, wobei das Programm auf der Recheneinheit der Schneidemaschine
ausgeführt wird und mindestens die folgenden Schritte aufweist:
- Erfassen eines Auftrags zum Schneiden mindestens eines Objekts, wobei der Auftrag
eine Information über eine Soll-Positionierung einer Vielzahl von Registriermarken
auf einer Oberfläche des mindestens einen Objekts beinhaltet,
- Einteilen der Oberfläche des mindestens einen Objekts in eine Mehrzahl von Zonen,
wobei jede Zone eine Vielzahl von Registriermarken aufweist,
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit relativ zur Arbeitsfläche,
auf der das Objekt positioniert ist, sodass Registriermarken in einer ersten Zone,
insbesondere eine erste Teilmenge von Registriermarken in der ersten Zone, durch die
optische Sensoreinheit erfasst werden,
- Ableiten der Positionen der erfassten Registriermarken der ersten Zone,
- Bestimmen, basierend auf Positionen von mindestens zwei der Registriermarken der ersten
Zone, eines Verzugs der graphischen Gestaltung,
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit relativ zur Arbeitsfläche,
sodass eine erste Registriermarke in einer zweiten Zone durch die optische Sensoreinheit
erfasst wird,
- Ableiten der Position der ersten Registriermarke der zweiten Zone,
- Bestimmen, basierend auf der ermittelten Position der ersten Registriermarke der zweiten
Zone, einer Abweichung von dem Verzug, und
- Ermitteln, ob die Abweichung einen definierten Grenzwert überschreitet.
[0034] Dabei führt das Programm zusätzlich die folgenden Schritte aus, wenn der Grenzwert
überschritten wird:
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit relativ zur Arbeitsfläche,
sodass mindestens eine weitere Registriermarke der zweiten Zone durch die optische
Sensoreinheit erfasst wird, und
- Ableiten der Position der mindestens einen weiteren Registriermarke der zweiten Zone.
[0035] Die Registriermarken können insbesondere speziell zur Verwendung mit der Schneidemaschine
ausgestaltet sein, um eine Position und Ausrichtung des Objektes relativ zur Arbeitsfläche
erfassbar zu machen. Ebenso können die Registriermarken aber auch allgemeine Registriermerkmale
umfassen.
[0036] Der Verzug weist beispielsweise eine Verzerrung, insbesondere aufgrund von Streckung
oder Stauchung, eine Verschiebung und/oder eine Verdrehung des Materials und/oder
eines Druckbildes des Objekts gegenüber einem Soll-Zustand der graphischen Gestaltung
auf. Der Auftrag zum Schneiden des Objekts kann vorzugsweise Informationen über diesen
Soll-Zustand aufweisen.
[0037] Die erfindungsgemässe Schneidemaschine wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen
schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher
beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen
zeigen:
- Fig. 1
- eine erste beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schneidemaschine;
- Fig. 2
- eine zweite beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schneidemaschine
mit einer Überblickskamera;
- Fig. 3a-b
- ein beispielhaftes zu schneidendes Objekt;
- Fig. 4
- das Erfassen der Registriermarken bei einem ersten Objekt und ein folgendes Erfassen
nur einer Teilmenge von Registriermarken gleicher Objekte gemäss dem ersten Aspekt
der Erfindung; und
- Fig. 5a-b
- das Einteilen eines Objekts in Zonen und ein Erfassen nur einer Teilmenge von Registriermarken
in jeder Zone gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung.
[0038] Figur 1 zeigt eine gattungsgemässe Schneidemaschine 1. Als Flachbett-Schneidemaschine
weist sie einen Tisch mit einer ebenen Arbeitsfläche 10 auf, auf welcher hier beispielhaft
zwei unterschiedliche zu schneidende Objekte 40, 40' plaziert sind.
[0039] Oberhalb der Arbeitsfläche 10 ist eine Arbeitsgruppe 12 mit einem Schneidwerkzeug
15, insbesondere einem Messer, angeordnet. Die Arbeitsgruppe 12 ist relativ zur Arbeitsfläche
10 zweidimensional motorisiert verfahrbar, um jeden Punkt der Arbeitsfläche 10 anfahren
zu können. Dazu ist die Arbeitsgruppe 12 in X-Richtung beweglich an einem Balken 13
angebracht, der wiederum in Y-Richtung beweglich an dem Tisch angebracht ist. Insbesondere
kann die Schneidemaschine 1 auch ein oszillierend angetriebenes Schneidwerkzeug 15
aufweisen und so zum Schneiden mehrwandiger Verbundplatten ausgestaltet sein, wie
beispielsweise in der
EP 2 894 014 B1 beschrieben.
[0040] Eine erste Kamera 60 ist auf die Arbeitsfläche 10 ausgerichtet. Ihr Aufnahmebereich
62 ist deutlich kleiner als die Arbeitsfläche 10. Da sie aber relativ zu dieser beweglich
angeordnet ist, sind vorzugsweise Bilder der gesamten Arbeitsfläche 10 aufnehmbar.
Die Kamera 60 ist vorzugsweise als Balkenkamera beweglich an demselben Balken 13 angebracht
wie die Arbeitsgruppe 12. Insbesondere kann sie wie in Figur 1 gezeigt als Teil dieser
Arbeitsgruppe 12 ausgestaltet sein.
[0041] Die Schneidemaschine 1 weist ausserdem eine Recheneinheit 30 auf. Diese kann wie
hier dargestellt als ein externer Computer, der eine Datenverbindung mit der Maschine
1 aufweist, ausgestaltet sein oder als interne Steuereinheit in die Maschine 1 selbst
integriert sein. Die Kamera 60 ist dazu ausgestaltet, der Recheneinheit 30 Daten aufgenommener
Bilder zur Auswertung bereitzustellen.
[0042] Die Recheneinheit 30 umfasst einen Prozessor mit Rechenkapazität und Algorithmen
zur Steuerung der Schneidemaschine 1 entsprechend einem bereitgestellten Schneideauftrag.
Die Recheneinheit 30 ist zur Steuerung des Schneidwerkzeugs 15 und der Kamera 60 ausgestaltet,
insbesondere zum Verfahren der Arbeitsgruppe 12 relativ zur Arbeitsfläche 10. Die
Recheneinheit 30 weist zudem einen Datenspeicher zum Speichern der Schneideaufträge
und ggf. weiterer Daten auf.
[0043] Der Schneideauftrag beinhaltet Informationen über die Soll-Positionen der Registriermarken
auf dem Objekt 40. Aufgrund eines Verzugs des Materials oder des Druckbildes können
die wirklichen Positionen von den Soll-Positionen abweichen. Der Verzug kann insbesondere
eine Verzerrung aufgrund von Streckung oder Stauchung, eine Verschiebung, eine Verdrehung
oder eine Kombination von Verzerrung, Verschiebung oder Verdrehung beinhalten. Durch
einen Vergleich der Soll- und Ist-Positionen kann der Schneidpfad so auf bekannte
Art und Weise an den Verzug angepasst werden.
[0044] Der Vergleich von Soll- und Ist-Positionen erfolgt mittels der Kamera 60, die die
Soll-Positionen der Registriermarken abfährt, so dass die Registriermarken sich nacheinander
im Aufnahmebereich 62 befinden. Anhand einer Position der jeweiligen Registriermarke
in einem Bild der Kamera 60 ist die entsprechende Ist-Position der Marke durch die
Recheneinheit 30 ableitbar. Anstelle einer Kamera können auch andere optische Sensoren
verwendet werden.
[0045] Wie in Figur 2 dargestellt, kann die Schneidemaschine eine weitere Kameraeinheit
(Überblickskamera 20) aufweisen, die oberhalb der Arbeitsfläche 10 so angeordnet ist,
dass Bilder der gesamten Arbeitsfläche 10 aufgenommen werden können. Mehrere Vorzüge
einer solchen zusätzlichen Überblickskamera 20 sind in der Anmeldung
PCT/EP2017/058153 beschrieben.
[0046] Mittels der Überblickskamera 20 kann ein Bild des gesamten Arbeitsbereichs aufgenommen
und anhand dieses Bildes automatisch der dem Objekt 40 entsprechende Auftrag zugeordnet
werden. Dies geschieht, indem Registriermerkmale in der graphisch gestalteten Oberfläche
der Objekte und ihre grobe Position detektiert werden. Die Registriermerkmale sind
als Teil der Auftragsdaten im jeweiligen Auftrag hinterlegt und können sowohl als
allgemeine Merkmale der graphischen Gestaltung vorliegen, oder aber vorteilhaft als
die speziell zur Registrierung vorgesehenen Registriermarken.
[0047] Wenn der entsprechende Auftrag noch nicht bekannt ist, kann so mit Hilfe dieser Markierungen
und deren Position zunächst der entsprechende Auftrag bestimmt werden. Wenn es mehrere
Objekte sind, werden alle entsprechenden Aufträge bestimmt.
[0048] In Figur 3a ist die Schneidmaschine 1 von oben dargestellt. Ein zu schneidendes Objekt
40 ist auf der Arbeitsfläche 10 plaziert. Die Arbeitsgruppe 12 ist motorisiert beweglich
darüber angeordnet und weist ein Schneidwerkzeug zum Schneiden des Objekts und einen
optischen Sensor, beispielsweise eine Kamera, zum Erfassen von Registriermarken des
Objekts 40 auf.
[0049] Figur 3b zeigt dasselbe Objekt 40 in einer detaillierteren Ansicht. Die Oberfläche
des Objekts 40 weist eine Anzahl verschiedener auszuschneidender Figuren 41a-d auf,
sowie dazwischen eine Vielzahl von Registriermarken 42. Schneidekonturen zum Ausschneiden
der Figuren 41a-d und Soll-Positionen der Registriermarken 42 sind im Schneideauftrag
in der Recheneinheit der Schneidmaschine hinterlegt.
[0050] In Figur 4 wird eine Funktionalität zum sequentiellen Schneiden einer Vielzahl gleicher
Objekte 40a-c gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung illustriert. Dabei handelt es
sich beispielsweise um identisch bedruckte Seiten aus Papier oder Karton. Das heisst,
nicht nur die Soll-Oberfläche ist identisch, sondern auch ein ungewollter Verzug der
graphischen Gestaltung aufgrund des Druckes ist bei allen Seiten (im wesentlichen)
derselbe. Der einzige wesentliche Unterschied liegt in der Positionierung der nacheinander
auf die Arbeitsfläche gelegten Seiten.
[0051] Die gleichen Seiten werden nacheinander auf die Oberfläche gelegt - automatisch oder
per Hand - und anschliessend geschnitten. Dabei ist nicht gewährleistet, dass alle
Seiten exakt gleich auf die Oberfläche gelegt werden. Die relative Lage der Seiten
zueinander kann jeweils in drei Freiheitsgraden - zwei Translationsfreiheitsgrade
und ein Rotationsfreiheitsgrad - abweichen.
[0052] Ganz links ist in Figur 4 eine erste Seite 40a dargestellt. Auf dieser ersten Seite
40a werden zunächst alle Registriermarken 42 gelesen, indem die optische Sensoreinheit
nacheinander entlang eines Lesepfades 46 zu diesen bewegt wird. Optional bzw. im Einzelfall
kann es natürlich auch möglich sein, nur eine Vielzahl der Gesamtmenge an Registriermarken
zu lesen, z. B. aufgrund von weiteren Registriermarken-Optimierungen, wie der in Figur
5a-b gezeigten oder anderen, die hier nicht behandelt werden.
[0053] Gemäss diesem Aspekt der Erfindung müssen nun für die zweite Seite 40b und alle weiteren
Seiten 40c dieses Auftrags nicht erneut alle Registriermarken 42 gelesen werden, um
einen Verzug dieser Seiten 40b, 40c zu bestimmen. Stattdessen wird eine Teilmenge
von mindestens zwei der Vielzahl an Registriermarken 42 ausgewählt, die auf den nachfolgenden
Seiten 40b, 40c gelesen werden, und die Transformation der ersten Seite 40a wird darauf
angewendet. Dadurch kann die relative Lage der zweiten Seite 40b gegenüber der registrierten
Lage der ersten Seite 40a ermittelt und so der Schneidpfad entsprechend angepasst
werden.
[0054] Die Auswahl erfolgt vorzugsweise bereits vor dem Auslesen der Registriermarken 42
der ersten Seite 40a. Dadurch kann unter anderem sichergestellt werden, dass die Vielzahl
der auf der ersten Seite ausgelesenen Registriermarken die ausgewählten Registriermarken
umfassen. Ausserdem ist es für die Auswahl nicht nötig, die erfassten Positionen der
Registriermarken 42 zu kennen. Die Auswahl kann daher vorteilhaft ausschliesslich
aufgrund der im Auftrag hinterlegten Soll-Positionen der Registriermarken 42 erfolgen.
[0055] Entscheidend ist ausserdem, welche der Registriermarken 42 ausgewählt werden. Zum
einen sollte eine mit den jeweiligen Marken 42', 42" erreichbare Genauigkeit beim
Erfassen der Lage der zweiten Seite 40b in drei Freiheitsgraden berücksichtigt werden,
da dies direkt die Genauigkeit bei der Definition des Schneidpfades beeinflusst. Zum
anderen sollte die Zeit, die zum Erfassen dieser Marken 42', 42" benötigt wird (d.
h. insbesondere eine Entfernung bzw. Anfahrdauer der optischen Sensoreinheit 60 zu
den jeweiligen Registriermarken 42', 42") in Hinsicht auf einen gewünschten Geschwindigkeitsgrad
berücksichtigt werden. Optional kann ein Benutzer einen Genauigkeits- oder Geschwindigkeitsgrad
einstellen, und diese Einstellung wird bei der Auswahl der Registriermarken 42', 42"
berücksichtigt.
[0056] Mindestens zwei Registriermarken 42', 42" sind nötig, um die Lage der Seite 40b zu
ermitteln; eine höhere Zahl kann die Genauigkeit bzw. Zuverlässigkeit verbessern,
verlängert aber natürlich den Lesepfad 46' bzw. die Dauer der Lageermittlung.
[0057] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als erste Registriermarke 42' diejenige
auszuwählen, die am schnellsten durch die optische Sensoreinheit anfahrbar ist. Diese
liegt in der Regel am nächsten zu einem Nullpunkt 19 der Arbeitsfläche, d. h. insbesondere
zu einer Null-Position der Arbeitsgruppe, die diese einnimmt, wenn ein neues Objekt
(hier die zweite Seite 40b) auf die Arbeitsfläche gelegt wird. Logischerweise ist
diese die am schnellsten anzufahrende.
[0058] Für einen optimierten Lesepfad 46' hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen,
als zweite Registriermarke 42" eine solche auszuwählen, die auf einer vom Nullpunkt
19 bzw. der ersten Registriermarke 42' aus betrachtet entfernt liegenden Hälfte 48
der Oberfläche des Objekts liegt. Insbesondere ist es vorteilhaft, diejenige der entfernten
Hälfte auszuwählen, die der ersten Registriermarke 42' am nächsten liegt.
[0059] Diese Auswahl stellt bei einem relativ kurzen Lesepfad 46' eine für die Anwendung
einer Transformation von der ersten Seite 40a ausreichende Genauigkeit sicher, sodass
keine weiteren Registriermarken 42 gelesen werden müssen, um die Lage der zweiten
Seite 40b - und damit Translation und Rotation des Schneidepfades für die zweite Seite
40b - zu bestimmen.
[0060] Für alle nach der zweiten Seite 40b folgenden Seiten 40c können vorteilhaft dieselben
Registriermarken 42', 42" und derselbe optimierte Lesepfad 46' verwendet werden.
[0061] In den Figuren 5a und 5b wird eine Funktionalität zur beschleunigten Definition des
Schneidepfads gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung illustriert. Diese Funktionalität
ist besonders dann geeignet, wenn ein Auftrag eine grosse Menge an Registriermarken
beinhaltet, und kann auch angewendet werden, wenn der Auftrag das Schneiden eines
einzigen Objekts beinhaltet.
[0062] Dazu wird aus der Vielzahl an Registriermarken 42 auf der Oberfläche des Objekts
40 eine Teilmenge ausgewählt, wodurch sich der Lesepfad 46 verkürzt, und der Schneidepfad
so schneller definiert werden kann, was vorteilhaft die Bearbeitungsdauer eines Auftrags
reduziert.
[0063] Figur 5a zeigt die Oberfläche des Objekts 40 aus Figur 3b. Diese wird gemäss diesem
Aspekt der Erfindung vor dem Abfahren des Lesepfades 46 in mehrere Zonen eingeteilt,
hier die vier Zonen 71-74. Jede der Zonen weist eine Vielzahl an Registriermarken
42 auf. In einer ersten Zone 71 werden drei Registriermarken 42a-c als Teilmenge der
zehn in der Zone 71 insgesamt vorhandenen Registriermarken 42 ausgewählt.
[0064] Die optische Sensoreinheit fährt entlang des Lesepfades 46 die drei ausgewählten
Registriermarken 42a-c an, wodurch deren jeweilige Ist-Position bestimmbar ist. Durch
Vergleich mit den Soll-Positionen des Auftrags kann so bereits ab der zweiten Marke
ein Verzug des Objekts 40 bzw. der graphischen Gestaltung der Objektoberfläche ermittelt
bzw. prognostiziert werden. Es wird dabei vorläufig angenommen, dass der aufgrund
der erfassten Positionen ermittelte bzw. prognostizierte Verzug auf der gesamten Oberfläche
des Objekts 40 gleichmässig auftritt. Mit jeder weiteren erfassten Ist-Position kann
dabei die vorläufige Annahme über den Verzug präzisiert werden, bzw. die Prognose
überarbeitet werden.
[0065] Beim Ermitteln der Ist-Position der dritten Marke 42c kann bestimmt werden, ob und
wie stark die Ist-Position von einer anhand des vorläufig angenommenen Verzuges zu
erwartenden Position abweicht. Wird eine solche Abweichung erkannt, und wird festgestellt,
dass die Abweichung einen zuvor festgelegten Grenzwert überschreitet, werden weitere
bzw. alle Registriermarken 42 in der ersten Zone 71 angefahren, um deren Ist-Positionen
zu bestimmen und die Abweichungen zu erfassen.
[0066] Ist hingegen keine Abweichung vorhanden bzw. liegt diese in einem erlaubten Rahmen,
werden die weiteren Marken 42 der Zone 71 ignoriert, und es wird mit einer zweiten
Zone 72 fortgefahren.
[0067] In der zweiten Zone 72 wird zunächst nur die Ist-Position einer einzigen Registriermarke
42d ermittelt. Wie bei der der dritten Marke 42c der ersten Zone 71 wird dabei bestimmt,
ob und wie stark die Ist-Position von einer aufgrund des vorläufig angenommenen Verzuges
zu erwartenden Position abweicht. Wird eine solche Abweichung erkannt, und wird festgestellt,
dass die Abweichung einen zuvor festgelegten Grenzwert überschreitet, werden weitere
bzw. alle Registriermarken 42 in der zweiten Zone 72 angefahren, um deren Ist-Positionen
zu bestimmen, die Abweichungen zu erfassen und gegebenenfalls die vorläufige Annahme
über den Verzug zu ändern, bzw. die Prognose zu überarbeiten.
[0068] Dies wird nacheinander für alle Zonen 71-74 durchgeführt. Dies ist in Figur 5b illustriert,
wo der Lesepfad 46 über drei Registriermarken 42a-c der ersten Zone 71, die erste
Registriermarke 42d der zweiten Zone 72, und weitere Registriermarken 42 einer dritten
und vierten Zone 73,74 führt. Dabei muss in der zweiten, dritten und vierten Zone
72, 73, 74 jeweils nur mindestens eine Registriermarke erfasst werden.
[0069] Der Grenzwert für den erlaubten Verzug kann optional vorab durch einen Benutzer festgelegt
werden. Dabei können dem Benutzer beispielsweise verschiedene Auswahlmöglichkeiten,
die Qualität und Dauer betreffen, vorgegeben werden. Alternativ wird ein, insbesondere
stufenloser, Schieberegler ("Slider") bereitgestellt (virtuell oder real), mit welchem
der Grenzwert einstellbar ist.
[0070] Ebenso kann die Anzahl der Zonen 71-74 basierend auf einer Benutzerauswahl festgelegt
werden. Dabei führt eine grössere Anzahl an Zonen zu einer höheren Genauigkeit, und
eine kleinere Anzahl zu einer schnelleren Verzugsbestimmung und damit schnelleren
Definition des Schneidpfads. Vorzugsweise können beide Einstellungen - Grenzwert für
den Verzug und Anzahl der Zonen - durch eine einzige Genauigkeitsauswahl bzw. einen
einzigen Slider abfragbar sein.
[0071] Insbesondere können die Zonen 71-74 so ausgewählt werden, dass jede Zone mindestens
fünf Registriermarken 42 aufweist. Bei vier Zonen 71-74 mit dann insgesamt mindestens
zwanzig Registriermarken 42 werden in der ersten Zone mindestens drei Registriermarken
und in den folgenden drei Zonen jeweils mindestens eine Registriermarke registriert.
Dies entspricht einer Quote von 30% und stellt somit bereits eine bedeutende Zeitersparnis
dar. Werden Zonen mit mehr Registriermarken definiert, erhöht sich die Zeitersparnis
entsprechend.
[0072] Die ersten drei Registriermarken 42a-c werden so ausgewählt, dass sie ein Dreieck
bilden - also nicht alle in einer Reihe liegen. Vorzugsweise liegt dabei eine erste
Registriermarke 42a möglichst nah zum Nullpunkt. Für ein genaueres Ergebnis liegt
eine zweite Registriermarke 42b nicht zu nah an der ersten Marke 42a und eine dritte
Registriermarke 42c wiederum nicht zu nah einer gedachten Verbindungslinie zwischen
den ersten beiden Marken 42a,b. Für ein schnelleres Ergebnis werden hingegen Registriermarken
42a-c ausgewählt, die enger zusammen liegen.
[0073] Vorzugsweise weist die Recheneinheit der Schneidemaschine Programmcode für die Auswahl
der in der ersten Zone 71 anzufahrenden Registriermarken 42a-c auf, der dabei vorzugsweise
Genauigkeit und Dauer bei der Prognose des Verzugs und der Bestimmung einer eventuellen
Abweichung, bzw. bei der Definition des Schneidpfades berücksichtigt. Auch hier kann
eine Benutzerauswahl abfragbar sein, insbesondere über dieselbe Abfrage, die für die
Definition des Grenzwerts und die Zoneneinteilung verwendet wird.
[0074] Es versteht sich, dass diese dargestellten Figuren nur mögliche Ausführungsbeispiele
schematisch darstellen. Die verschiedenen Ansätze - insbesondere des ersten und zweiten
Aspekts der Erfindung - können ebenso miteinander sowie mit Vorrichtungen oder Verfahren
des Stands der Technik kombiniert werden.
1. Schneidemaschine (1), ausgebildet zum Schneiden von Objekten (40) mit einer ebenen
Oberfläche, wobei die Oberfläche eine graphische Gestaltung mit einer Vielzahl optischer
Registriermarken (42) aufweist, aufweisend
- eine Arbeitsfläche (10), die zur Aufnahme mindestens eines Objekts (40) ausgestaltet
ist,
- eine Arbeitsgruppe (12), die beweglich über der Arbeitsfläche (10) angeordnet ist
und mindestens eine Schneidevorrichtung (15) zum Schneiden des mindestens einen Objekts
(40) aufweist,
- eine optische Sensoreinheit (60), die in Richtung der Arbeitsfläche (10) ausgerichtet
und relativ zur Arbeitsfläche (10) derart verfahrbar angeordnet ist, dass durch die
optische Sensoreinheit (60) eine Vielzahl an Positionen einnehmbar ist, in welchen
ein Erfassungsbereich (62) der optischen Sensoreinheit (60) jeweils einen Teil der
Arbeitsfläche (10) umfasst, und
- eine Recheneinheit (30) mit einer Schaltung und Programmcode zur Steuerung der Schneidemaschine
(1), aufweisend eine Speichereinheit zum Speichern von Aufträgen zum Schneiden bestimmter
Objekte (40), wobei die Recheneinheit (30)
▪ eine Schaltung und Programmcode zum Auswerten von Sensordaten der optischen Sensoreinheit
(60) aufweist und dazu ausgestaltet ist, Registriermarken (42) des mindestens einen
Objekts (40) anhand der Sensordaten der optischen Sensoreinheit (60) zu erkennen und
Positionen der Registriermarken (42) abzuleiten, und
▪ dazu ausgestaltet ist, gemäss mindestens einem gespeicherten Auftrag und basierend
auf ermittelten Positionen der Registriermarken (42) einen Schneidpfad für die Schneidevorrichtung
(15) zu definieren,
wobei die Schneidemaschine (1) eine Funktionalität zum sequentiellen Schneiden einer
Vielzahl gleicher Objekte (40a-c) aufweist, wobei jedes der Objekte eine gleiche graphische
Gestaltung mit gleich positionierten Registriermarken (42) aufweist, wobei die Vielzahl
gleicher Objekte (40a-c) mindestens ein erstes Objekt (40a) und ein zweites Objekt
(40b) aufweist, wobei die Recheneinheit (30) im Rahmen dieser Funktionalität dazu
ausgestaltet ist, auf der Oberfläche des ersten Objekts (40a) Positionen einer Vielzahl
von Registriermarken (42) abzuleiten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Recheneinheit (30) Programmcode zum Auswählen einer Teilmenge von Registriermarken
(42',42") aus der Menge der Registriermarken (42) aufweist, wobei die Recheneinheit
(30) im Rahmen der Funktionalität zum sequentiellen Schneiden gleicher Objekte (40a-c)
dazu ausgestaltet ist,
- auf der Oberfläche des zweiten Objekts (40b) Positionen nur der Registriermarken
(42',42") der Teilmenge abzuleiten und darauf basierend eine Position und Orientierung
des zweiten Objekts (40b) auf der Arbeitsfläche (10) zu bestimmen, und
- basierend auf den Positionen der Registriermarken (42) des ersten Objekts (40a)
und basierend auf der Position und Orientierung des zweiten Objekts (40b) einen Schneidpfad
zum Schneiden des zweiten Objekts (40b) zu definieren.
2. Schneidemaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Teilmenge höchstens drei, insbesondere genau zwei, Registriermarken (42',42")
umfasst.
3. Schneidemaschine (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Programmcode beim Auswählen der Teilmenge mindestens einen zu erreichenden Genauigkeitsgrad
bei der Definition des Schneidpfades und eine Dauer für das Anfahren der optischen
Sensoreinheit (60) zu den Registriermarken (42',42") der Teilmenge berücksichtigt,
insbesondere wobei
- als eine zweite Registriermarke (42") der Teilmenge eine Registriermarke ausgewählt
wird, die zwischen 30% und 70% einer Länge des Objekts (40) von einer ersten Registriermarke
(42') der Teilmenge entfernt ist; und/oder
- der Genauigkeitsgrad und/oder die Dauer durch einen Benutzer auswählbar sind.
4. Schneidemaschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Teilmenge als eine zweite Registriermarke (42")
- eine Registriermarke aufweist, die mehr als die Hälfte einer Länge des Objekts (40)
von einer ersten Registriermarke (42') der Teilmenge entfernt ist; und/oder
- diejenige Registriermarke aufweist, die von einer ersten Registriermarke (42') der
Teilmenge aus betrachtet als erste auf einer entfernten Hälfte (48) der Oberfläche
des Objekts (40) positioniert ist; und/oder
- eine Registriermarke aufweist, die zu einer ersten Registriermarke (42') der Teilmenge
in einer ersten Richtung, die einer Breite des Objekts (40) entspricht, einen Abstand
von mehr als einem Drittel der Breite des Objekts (40) aufweist, und in einer zur
ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung, die einer Länge des Objekts (40) entspricht,
einen Abstand von mehr als einem Drittel der Länge des Objekts (40) aufweist;
insbesondere wobei die Teilmenge als erste Registriermarke (42') diejenige Registriermarke
aufweist, die die geringste Entfernung zu einem Nullpunkt (19) der Arbeitsfläche (10)
aufweist und/oder die mit der geringsten Anfahrdauer durch die optische Sensoreinheit
(60) anfahrbar ist.
5. Schneidemaschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet ist, basierend auf den abgeleiteten Positionen
der Vielzahl von Registriermarken (42) auf der Oberfläche des ersten Objekts (40a)
einen Verzug der graphischen Gestaltung des ersten Objekts (40a) zu bestimmen, und/oder
- eine Transformation der erfassten Registriermarken (42) des ersten Objekts (40a)
auf die Registriermarken (42',42") der Teilmenge des zweiten Objekts (40b) angewendet
wird.
6. Schneidemaschine (1), ausgebildet zum Schneiden von Objekten (40) mit einer ebenen
Oberfläche, wobei die Oberfläche eine graphische Gestaltung mit einer Vielzahl optischer
Registriermarken (42) aufweist, aufweisend
- eine Arbeitsfläche (10), die zur Aufnahme mindestens eines Objekts (40) ausgestaltet
ist,
- eine Arbeitsgruppe (12), die beweglich über der Arbeitsfläche (10) angeordnet ist
und mindestens eine Schneidevorrichtung (15) zum Schneiden des mindestens einen Objekts
(40) aufweist,
- eine optische Sensoreinheit (60), die in Richtung der Arbeitsfläche (10) ausgerichtet
und relativ zur Arbeitsfläche (10) derart verfahrbar angeordnet ist, dass durch die
optische Sensoreinheit (60) eine Vielzahl an Positionen einnehmbar ist, in welchen
ein Erfassungsbereich (62) der optischen Sensoreinheit (60) jeweils einen Teil der
Arbeitsfläche (10) umfasst, und
- eine Recheneinheit (30) mit einer Schaltung und Programmcode zur Steuerung der Schneidemaschine
(1), aufweisend eine Speichereinheit zum Speichern von Aufträgen zum Schneiden bestimmter
Objekte (40), wobei die Recheneinheit (30)
▪ eine Schaltung und Programmcode zum Auswerten von Sensordaten der optischen Sensoreinheit
(60) aufweist und dazu ausgestaltet ist, Registriermarken (42) des mindestens einen
Objekts (40) anhand der Sensordaten der optischen Sensoreinheit (60) zu erkennen und
Positionen der Registriermarken (42) abzuleiten, und
▪ dazu ausgestaltet ist, gemäss mindestens einem gespeicherten Auftrag und basierend
auf ermittelten Positionen der Registriermarken (42) einen Schneidpfad für die Schneidevorrichtung
(15) zu definieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schneidemaschine (1) eine Funktionalität zur beschleunigten Definition des Schneidpfads
aufweist, wobei die Recheneinheit (30) im Rahmen dieser Funktionalität dazu ausgestaltet
ist,
- vor dem Erfassen der Positionen der Registriermarken (42) die Oberfläche eines Objekts
(40) in eine Mehrzahl von Zonen (71-74) einzuteilen, wobei jede Zone eine Vielzahl
von Registriermarken (42) aufweist,
- Registriermarken (42) in einer ersten Zone (71), insbesondere eine erste Teilmenge
von Registriermarken (42a-c) in der ersten Zone (71), durch die optische Sensoreinheit
(60) anzufahren und die Positionen dieser Registriermarken zu ermitteln,
- basierend auf ermittelten Positionen von mindestens zwei der Registriermarken (42a,b)
der ersten Zone (71) einen Verzug der graphischen Gestaltung zu bestimmen oder zu
prognostizieren,
- in einer zweiten Zone (72) eine erste Registriermarke (42d) der zweiten Zone (72)
durch die optische Sensoreinheit (60) anzufahren und deren Position zu ermitteln,
- basierend auf der ermittelten Position der ersten Registriermarke (42d) der zweiten
Zone (72) eine Abweichung von dem Verzug zu bestimmen, und
- zu ermitteln, ob die Abweichung einen definierten Grenzwert überschreitet,
wobei die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet ist, wenn der Grenzwert überschritten
wird, mindestens eine weitere Registriermarke der zweiten Zone (72) durch die optische
Sensoreinheit (60) anzufahren und deren Position zu ermitteln.
7. Schneidemaschine (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenn der Grenzwert nicht überschritten wird, die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet
ist,
- eine erste Registriermarke (42) einer dritten Zone (73) durch die optische Sensoreinheit
(60) anzufahren und deren Position zu ermitteln, und
- basierend auf der ermittelten Position der ersten Registriermarke (42) der dritten
Zone (72) eine Abweichung von dem Verzug zu bestimmen, und
- zu ermitteln, ob die Abweichung einen definierten Grenzwert überschreitet,
wobei, wenn der Grenzwert überschritten wird, die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet
ist, mindestens eine weitere Registriermarke der dritten Zone (73) durch die optische
Sensoreinheit (60) anzufahren und deren Position zu ermitteln,
insbesondere wobei die Mehrzahl von Zonen mindestens vier Zonen (71-74) umfasst.
8. Schneidemaschine (1) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Grenzwert und/oder die Anzahl der Zonen (71-74) durch einen Benutzer festlegbar
sind oder basierend auf einer Benutzerauswahl durch die Recheneinheit (30) festlegbar
sind, insbesondere basierend auf einem durch einen Benutzer ausgewählten Genauigkeitsgrad
und/oder auf einer durch einen Benutzer ausgewählten Dauer festlegbar.
9. Schneidemaschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet ist,
- basierend auf einer ermittelten Position einer dritten Registriermarke (42c) der
ersten Zone (71) eine Abweichung von dem Verzug (71) zu bestimmen, und
- zu ermitteln, ob die Abweichung einen definierten Grenzwert überschreitet,
wobei, wenn der Grenzwert überschritten wird, die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet
ist, in der ersten Zone weitere Registriermarken (42) auszuwählen, die durch die optische
Sensoreinheit (60) anzufahren sind und deren Positionen zu ermitteln sind.
10. Schneidemaschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Recheneinheit (30) dazu ausgestaltet ist, im Rahmen der Funktionalität zur beschleunigten
Definition des Schneidpfads
- in der ersten Zone (71) eine erste Teilmenge der Registriermarken (42a-c) auszuwählen,
die durch die optische Sensoreinheit (60) anzufahren sind und deren Positionen zu
ermitteln sind, und
- den Verzug der graphischen Gestaltung innerhalb der ersten Zone (71) basierend auf
ermittelten Positionen der ersten Teilmenge der Registriermarken (42a-c) zu bestimmen,
wobei die erste Teilmenge mindestens drei Registriermarken (42a-c) umfasst, insbesondere
genau drei Registriermarken (42a-c), insbesondere wobei die erste Zone (71) mindestens
fünf Registriermarken (42) aufweist; und
wobei die Recheneinheit (30) Programmcode zum Auswählen der ersten Teilmenge aufweist,
und der Programmcode beim Auswählen der Teilmenge mindestens einen zu erreichenden
Genauigkeitsgrad bei der Definition des Schneidpfades und eine Dauer zum Anfahren
der optischen Sensoreinheit (60) zu den Registriermarken (42a-c) der Teilmenge berücksichtigt.
11. Schneidemaschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
als erste Teilmenge drei Registriermarken (42a-c) der ersten Zone (71) ausgewählt
werden, die zusammen ein Dreieck bilden, wobei als eine erste Registriermarke (42a)
diejenige Registriermarke der ersten Zone ausgewählt wird, die die geringste Entfernung
zu einem Nullpunkt (19) der Arbeitsfläche (10) aufweist und/oder die am schnellsten
durch die optische
Sensoreinheit (60) anfahrbar ist, insbesondere wobei
- als eine zweite Registriermarke (42b) diejenige Registriermarke der ersten Zone
ausgewählt wird,
▪ die die geringste Entfernung zur ersten Registriermarke (42a) aufweist, oder
▪ die als nächste mehr als die Hälfte einer Länge oder Breite der ersten Zone (71)
von der ersten Registriermarke (42a) entfernt ist, und/oder
- als eine dritte Registriermarke (42c) diejenige Registriermarke der ersten Zone
ausgewählt wird, die als nächste mehr als die Hälfte einer Länge oder Breite der ersten
Zone (71) von einer gedachten Verbindungslinie zwischen der ersten Registriermarke
(42a) und der zweiten Registriermarke (42b) entfernt ist.
12. Schneidemaschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verzug eine Verzerrung, insbesondere aufgrund von Streckung oder Stauchung, eine
Verschiebung und/oder eine Verdrehung des Materials und/oder eines Druckbildes des
Objekts (10) gegenüber einem Soll-Zustand der graphischen Gestaltung aufweist, insbesondere
wobei der Auftrag zum Schneiden des Objekts (10) Informationen über den Soll-Zustand
aufweist.
13. Schneidemaschine (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die optische Sensoreinheit (60)
- als eine erste Kameraeinheit ausgestaltet ist und/oder
- als ein Teil der Arbeitsgruppe (12) ausgestaltet ist, wobei die Erfassungsbereiche
(62) der optischen Sensoreinheit (60) zusammengenommen die gesamte Arbeitsfläche (10)
umfassen,
insbesondere wobei die Schneidemaschine eine zweite Kameraeinheit (20) aufweist, die
relativ zu der Arbeitsfläche (10) derart angeordnet ist, dass ihr Sichtfeld die gesamte
Arbeitsfläche (10) umfasst.
14. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert
ist, zur Steuerung einer Schneidemaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei
das Programm auf der Recheneinheit (30) der Schneidemaschine (1) ausgeführt wird und
mindestens die folgenden Schritte aufweist:
- Erfassen eines Auftrags zum Schneiden einer Vielzahl gleicher Objekte (40), wobei
der Auftrag eine Information über eine Soll-Positionierung einer Vielzahl von Registriermarken
(42) auf einer Oberfläche der Objekte (40) beinhaltet,
- Auswählen einer Teilmenge von Registriermarken (42',42") aus der Vielzahl von Registriermarken
(42),
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit (60) relativ zur
Arbeitsfläche (10), auf der ein erstes Objekt (40a) der Vielzahl gleicher Objekte
(40) positioniert ist, sodass die Vielzahl von Registriermarken (42) durch die optische
Sensoreinheit (60) erfasst wird,
- Ableiten der Positionen der Vielzahl von Registriermarken (42),
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit (60) relativ zur
Arbeitsfläche (10), auf der ein zweites Objekt (40b) der Vielzahl gleicher Objekte
(40) positioniert ist, sodass die Teilmenge von Registriermarken (42',42") durch die
optische Sensoreinheit (60) erfasst wird,
- Ableiten der Positionen der Teilmenge von Registriermarken (42',42"),
- Bestimmen einer Position und Orientierung des zweiten Objekts (40b) auf der Arbeitsfläche
(10), basierend auf den Positionen der Teilmenge von Registriermarken (42',42"), und
- Definieren eines Schneidpfades zum Schneiden des zweiten Objekts (40b) basierend
auf den abgeleiteten Positionen der Registriermarken (42) des ersten Objekts (40a)
und der Position und Orientierung des zweiten Objekts (40b).
15. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert
ist, zur Steuerung einer Schneidemaschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei
das Programm auf der Recheneinheit (30) der Schneidemaschine (1) ausgeführt wird und
mindestens die folgenden Schritte aufweist:
- Erfassen eines Auftrags zum Schneiden mindestens eines Objekts (40), wobei der Auftrag
eine Information über eine Soll-Positionierung einer Vielzahl von Registriermarken
(42) auf einer Oberfläche des mindestens einen Objekts (40) beinhaltet,
- Einteilen der Oberfläche des mindestens einen Objekts (40) in eine Mehrzahl von
Zonen (71-74), wobei jede Zone eine Vielzahl von Registriermarken (42) aufweist,
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit (60) relativ zur
Arbeitsfläche (10), auf der das Objekt (40) positioniert ist, sodass Registriermarken
(42) in einer ersten Zone (71), insbesondere eine erste Teilmenge von Registriermarken
(42a-c) in der ersten Zone (71), durch die optische Sensoreinheit (60) erfasst werden,
- Ableiten der Positionen der erfassten von Registriermarken der ersten Zone (71),
- Bestimmen, basierend auf Positionen von mindestens zwei der Registriermarken (42a,b)
der ersten Zone (71), eines Verzugs der graphischen Gestaltung,
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit (60) relativ zur
Arbeitsfläche (10), sodass eine erste Registriermarke (42d) in einer zweiten Zone
(72) durch die optische Sensoreinheit (60) erfasst wird,
- Ableiten der Position der ersten Registriermarke (42d) der zweiten Zone (72),
- Bestimmen, basierend auf der ermittelten Position der ersten Registriermarke (42d)
der zweiten Zone (72), einer Abweichung von dem Verzug, und
- Ermitteln, ob die Abweichung einen definierten Grenzwert überschreitet,
wobei, wenn der Grenzwert überschritten wird, das Programm die folgenden Schritte
ausführt:
- Ansteuern von Motoren zum Verfahren der optischen Sensoreinheit (60) relativ zur
Arbeitsfläche (10), sodass mindestens eine weitere Registriermarke der zweiten Zone
(72) durch die optische Sensoreinheit (60) erfasst wird, und
- Ableiten der Position der mindestens einen weiteren Registriermarke der zweiten
Zone (72).