DE69534308T2

DE69534308T2 - Vorrichtung zum Sichern der Produktqualität einer Presse zur Herstellung von Verpackungen

Info

Publication number: DE69534308T2
Application number: DE69534308T
Authority: DE
Inventors: Mauro Chiari
Original assignee: Bobst SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2015-06-07
Also published as: EP0687997B1; CN1047348C; KR960000714A; AU2167595A; JPH0825525A; EP0687997A2; ES2245451T3; JP2558088B2; DE69534308D1; CN1121462A; TW264427B; US5705020A; AU694500B2; KR0150918B1; CA2152003A1; CA2152003C; BR9502819A; ATE299609T1; EP0687997A3; CH690470A5

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung der Produktionsqualität einer Presse zur Herstellung von gedruckten Verpackungen und insbesondere zur Überwachung der Produktionsqualität einer Presse zur Herstellung von gedruckten Verpackungen aus Karton oder Wellpappe.
Man kennt bereits eine Mehrzahl von Vorrichtungen zur automatischen Überwachung der Produktionsqualität und insbesondere der Druck- und Stanzqualität einer Verpackungsherstellungspresse. Eine dieser Vorrichtungen verwendet eine Kamera, welche so plaziert ist, dass ihr Sichtfeld einen Bereich des Vorderrandabfalls abtastet, in dem einerseits eine sozusagen rechteckige Nut und eine Reihe von Farbpassermarken des gedruckten Bildes auf einem von der Stanzpresse bearbeiteten Bogen angeordnet sind. Eine solche Vorrichtung sowie ihre Funktionsweise sind im Patent EP 452'769 beschrieben.
Patent US 4,934,228 erwähnt eine Vorrichtung zur Umleitung von Bogen aus Holz, welche in der Herstellung von Sperrholzplatten verwendet werden. Die Vorrichtung der Erfindung umfasst insbesondere eine Detektorstation, ausgestattet mit einer Querreihe von oberen Scanner, die gegenüber einer Reihe von unteren Scanner angeordnet ist. Diese Scannerpaare stellen die Dicke der produzierten Holzbogen fest. Sobald eine zu grosse Variation in dieser Dicke erfasst wird, wird die Stelle des Defekts durch einen Computer gespeichert und kann dann auf dem Bogen mittels einer einen Farbstrahl sprühender Düse markiert werden. Das defekte Stück wird anschliessend in Richtung eines Evakuierungsweg umgeleitet. Abhängig von der Stelle des markierten Defekts auf dem umgeleiteten Bogenteil, kann ein Maschinenführer leicht bestimmen, wie das besagte Stück geschnitten werden muss, um einen Teil, falls erforderlich, wieder zu verwerten.
Eine andere Vorrichtung zur Überwachung der Produktionsqualität einer Verpackungsherstellungspresse verwendet ebenfalls eine Kamera verbunden mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung, um die Position von Passerelementen, die auf dem Vorderrandabfall eines mit Zuschnitten gestanztem Bogens angeordnet sind, zu ermitteln und zu speichern. Dieser Vorderrandabfall wird anschliessend vom Bogen getrennt bevor er ins Sichtfeld der Kamera kommt und wird schliesslich abtransportiert, dies z.B. auf einem Förderband. In dieser Vorrichtung wird der Vorderrand eines von einem Stapel genommenen Bogens in eine Greiferstange eingeführt, welche durch einen Kettenzug bewegt wird. Hierauf wird der Bogen durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen der Presse transportiert. Nach der Auslagestation der Presse verbleibt in der Greiferstange nur der Vorderrandabfall des Bogens. Der Vorderrandabfall, welcher an einer auf dem Rückweg im Oberteil des Kettenzugs befindlichen Stelle aus der Greiferstange beseitigt wird, wird mittels eines Förderbandes aus der Maschine heraustransportiert. Zu bemerken ist, dass all diese Vorgänge während eines Stillstands der Greiferstangen erfolgen.
Eine Kamera ist bei einem Stillstand der Greiferstange nach der Auslagestation der Presse jedoch vor der dem Stillstand zum Abtransportieren des Vorderrandabfalls angeordnet, wobei sie oberhalb und gegenüber des Vorderrandabfalls plaziert ist. Der Abfall hat einen Bereich, der eine Reihe von Perforierungen aufweist. Diese Perforierungen sind entlang von zwei diagonalen Linien angeordnet.
In unmittelbarer Nähe der Perforierungen sind auf bekannte Weise fünf Farbpassermarken aufgedruckt worden, wobei jede dieser Marken einem der fünf Druckwerke einer Flexodruckmaschine entspricht. Jede Marke entspricht somit einer Farbe. Selbstverständlich sind auch mehr oder weniger als fünf Marken, abhängig von der Anzahl der benutzten Druckwerke, verwendbar.
Damit die Kamera die Passermarken mit ausreichender Präzision, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit zu lesen vermag, müssen vorzugsweise folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

– die Marken müssen auf der Längsachse des Abfalls durch die Mitte der Perforierungen ausgerichtet sein;
– Vierecke und Rechtecke sind für die Marken nicht zulässig;
– zwischen den einzelnen Marken ist ein minimaler Abstand erforderlich;
– Höhe und eine Breite von jeder Marke müssen 3 bis 6 mm betragen;
– die Anordnung der fünf Marken in bezug auf die Perforierungen muss so gewählt werden, dass die Marken und Perforierungen in einem einzigen Sichtfeld der Kamera liegen.

Die Kamera hat somit zur Aufgabe, gleichzeitig die fünf Marken und die Perforierungen zu lesen, wenn der Abfall stillsteht; bei jeder Lesung wird der Abfall mit einem Blitzlicht beleuchtet, dessen Steuerung mit derjenigen der Stanzmaschine synchronisiert ist. Das Blitzlicht vermindert weitestgehend die in diesem Zusammenhang auftretenden Ursachen für falsche oder ungenaue Lesung wie zum Beispiel die Vibration des Abfalls in der Laufrichtung des Kettenzugs. Das Blitzlicht kann durch eine kontinuierliche Beleuchtung mit kontrollierter Belichtungszeit ersetzt werden.
Eine solche Vorrichtung wird im Patent CH 689'770 beschrieben.
Einer der Hauptnachteile dieser Art von Vorrichtungen ist, dass ein defekter Bogen erst ermittelt, wird, nachdem er bereits in der Auslagestation der Presse gestapelt worden ist und nachdem ihn eine Anzahl von Bogen bereits bedeckt haben, was zur Folge hat, dass der Auslagestapel sortiert werden muss, um den defekten Bogen zu entfernen, was wiederum nur durch sorgfältiges Überprüfen eines jeden letzten Bogens des Stapels möglich ist. Eine andere Möglichkeit bei dieser Art von Vorrichtungen ist, die Presse zu stoppen sobald ein defekter Bogen ermittelt worden ist. Dieses Anhalten der Presse kann häufig sein und ihre Leistung nachteilig beeinflussen. Ausserdem, da der defekte Bogen keine spezielle Markierung aufweist, ist es schwierig, ihn unter den anderen Bogen im Stapel auszumachen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die obenerwähnten Nachteile zu beheben. Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung entsprechend Patentanspruch 1 erreicht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt nun die Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:
1 eine schematische Gesamtansicht einer Verpackungsherstellungspresse vervollständigt mit einem vereinfachten Blockschema der Vorrichtungen zur Überwachung der Druck- und Stanzqualität und zur Steuerung einer Markierungsvorrichtung,
2 eine Teilansicht des unteren Vorderteils eines Bogens, welcher von der Verpackungsherstellungspresse kommt und dessen Vorderrandabfall mit Farbpassermarken sowie einer Passermarke für die Position des Zuschnitts, in Form eines durch einen Stanzstift erzeugten Lochs, versehen ist,
3, wie 2, eine Teilansicht des unteren Vorderteils eines Bogens, welcher von einer Verpackungsherstellungspresse kommt und dessen Vorderrandabfall mit Farbpassermarken sowie einer Passermarke für die Position des Zuschnitts, in Form eines durch einen Stanzstift erzeugten Lochs, versehen ist, wobei der Bogen ein Identifikationsabdruck aufweist,
4 die Anordnung der Kamera zur Qualitätsüberwachung am Ausgang der Stanzstation,
5 ein Detail A von 4 und,
6 eine Detailansicht der Markierungsvorrichtung von defekten Bogen veranschaulichen.
1 ist eine schematische Gesamtansicht einer Verpackungsherstellungspresse 1 vervollständigt mit einem vereinfachten Blockschema 2 der Vorrichtungen zur Überwachung der Druck- und Stanzqualität und zur Steuerung einer Markierungsvorrichtung 3. Die Verpackungsherstellungspresse 1 umfasst der Reihe nach eine Einführstation 4, eine Stanzstation 5, eine Abfallausbrechstation 6 und eine Auslagestation 7 erhöht mit einem Förderband 8 für den Abtransport der Vorderrandabfälle der in der Stanzmaschine bearbeiteten Bogen 9. Die zu stanzenden Kartonbogen 9 werden von Greiferstangen 10, welche von einem Kettenzug 11 in der von Pfeil 12 gezeigten Richtung angetrieben werden, durch die Maschine transportiert. Die Stanzstation 5 umfasst gewöhnlich einen beweglichen unteren Tiegel 13, auf welchem die Gegenstanzform angebracht ist, und einen oberen festen Tiegel 14, auf dessen Unterseite das Stanzwerkzeug angebracht ist. Um den Vorderrandabfall 15 (siehe 2 und 3) in bezug auf die verschiedenen durch das Stanzwerkzeug gestanzten Faltschachtelzuschnitte zu markieren, wird ein Stanzstif 16 (siehe 2 und 3) sozusagen in der Längmittelsachse der Maschine in einem Bereich angeordnet, der der Position des Vorderrandabfalls 15 entspricht. Vorzugsweise ist dieser Stanzstift 16 auf dem Stanzwerkzeug fest angebracht und arbeitet zusammen mit einer Matrize 17, die in der Gegenstanzform eingerichtet ist (siehe 5). Eine Bohrung 18 für den Abtransport der gelochten Abfälle ist im unteren beweglichen Tiegel 13 angeordnet. Demzufolge wird bei jedem Stanzen der Vorderrandabfall 15 durch den Stanzstift 16 markiert und dies in perfektem Register zwischen dem Stanzwerkzeug und dem Vorderrandabfall 15. Im hier gewählten Beispiel sind der Stanzstift 16 und die Matrize 17 kreisförmig. Die Vorrichtungen zur Überwachung der Druck- und Stanzqualität 2 umfassen eine Kamera 26, welche am Ausgang der Stanzstation 5 so angeordnet ist, dass sie die auf der Unterseite der Bogen 9 angebrachten Marken lesen kann, wenn diese sich bewegen. Eine solche Lesung ist vom in der Einführung dieser Beschreibung zitierten Dokument bekannt, wobei diese Lesung an einer anderen Stelle der Verpackungsherstellungspresse 1 stattfindet und wenn der Vorderrandabfall 15 stillsteht. Die Vorrichtungen zur Überwachung der Druck- und Stanzqualität 2 sind praktisch die gleichen wie diejenige, welche im Patent CH 689'770 verwendet werden, und folglich wird auf eine ausführlichere Beschreibung verzichtet, wobei jedoch erläutert wird, dass entweder das Alarmsignal oder das Signal zum Stoppen der Maschine den Betrieb der Markierungsvorrichtung 3 auslösen können.
2 ist eine Teilansicht des unteren Vorderteils eines Bogens 9, welcher von einer Verpackungsherstellungspresse 1 kommt und dessen Vorderrandabfall 15 mit Farbpassermarken 19 bis 22 sowie einer Passermarke für die Position des Zuschnitts, in Form eines durch einen Stanzstift 16 erzeugten Lochs 23, versehen ist. In dieser Zeichnung werden die verschiedenen Nutzen oder Zuschnitte 24 des Bogens 9 in vereinfachter Weise dargestellt und sind durch Haltepunkte 25 mit dem Vorderrandabfall 15 verbunden. Diese verschiedenen Marken erscheinen auf der Unterseite des Bogens 9 und werden von der Kamera 26 gelesen.
3 ist wie 2 eine Teilansicht des unteren Vorderteils eines Bogens 9, welcher von einer Verpackungsherstellungspresse 1 kommt und dessen Vorderrandabfall 15 mit Farbpassermarken 19 bis 22 sowie einer Passermarke für die Position des Zuschnitts, in Form eines durch einen Stanzstift 16 erzeugten Lochs 23, versehen ist, wobei der Bogen 9 ein Identifikationsabdruck 27 aufweist. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, wird der Identifikationsabdruck 27 durch Perforierung von mindestens einem Bereich des Bogens 9 erzielt. Ein erster Bereich befindet sich zwischen dem Vorderrandabfall 15 und den Zuschnitten 24 und ein zweiter Bereich befindet sich auf einem Rand des Bogens 9. Der Identifikationsabdruck des zweiten Bereichs auf einem Rand des Bogens 9 trägt die Referenznummer 28.
Mit dieser Identifikationsmethode können die defekten Bogen 9 in einem Stapel sehr leicht ermittelt werden, da die Identifikationsmarke bei Beobachtung der Stapelseite, die dem gewählten Standort der Markierung entspricht, gut ersichtlich ist.
4 veranschaulicht die Anordnung der Kamera 26 zur Qualitätsüberwachung am Ausgang der Stanzstation 5. Die Kamera 26 zur Qualitätsüberwachung ist auf einer Auflage 29 durch Schrauben 30 befestigt. Diese Auflage 29 kann seitlich zur Durchlaufrichtung der Bogen in der Stanzmaschine 1 so bewegt werden, dass ihre Position in bezug auf die Stelle der Druckpassermarken und der Stanzpassermarke auf dem Bogen 9 eingestellt ist. Die Auflage 29 ist auf dem Dichtungsflansch 31 der Stanzstation 5 durch Schrauben 32 befestigt, wobei letztere in eine Mutter eingreifen, die in einer Schwalbenschwanznut (nicht dargestellt) angeordnet ist. Um zu verhindern, dass sich Kartonstaub auf dem Objektiv der Kamera 26 ansammelt, hat es einen durchsichtigen Schutzdeckel 33, welcher ununterbrochen durch die Bewegung der Luft, verursacht durch den Durchlauf der Bogen 9 in der Verpackungsherstellungspresse 1, gereinigt wird.
5 veranschaulicht ein Detail A von 4 und zeigt, wie der Stanzstift 16 befestigt ist, z.B. in einem Block, der durch Schrauben im Stanzwerkzeug 34 befestigt ist, das seinerseits durch eine Klemmvorrichtung 35 an der Unterseite des oberen festen Tiegels 14 befestigt ist. Eine Stahlschutzplatte 36 deckt den oberen Teil des Stanzwerkzeugs. Um den Betrieb des Stanzstifts 16 zu verbessern, ist er mit einer Stütze 37 aus Schaumgummi verbunden, die an die Unterseite des Stanzwerkzeugs 34 geklebt ist. Auf diese Weise wird der Bogen 9 festgehalten, wenn er vom Stanzstift 16 perforiert wird, der in die in der Gegenform 38 angeordnete Matrize 17 eingreift.
6 ist eine Detailansicht der Markierungsvorrichtung 3 von defekten Bogen 9. Die Markierungsvorrichtung 3 umfasst einen Pneumatikzylinder 39, dessen Kolbenstange 40 mit einer Perforiervorrichtung 41 ausgestattet ist. Die Perforiervorrichtung 41 wird durch eine Einfassung 52 geschützt, die an die Unterseite einer Befestigungsplatte 42 geschweisst ist. Vorzugsweise ist die Perforiervorrichtung 41 kegelförmig. Der kegelförmige Teil der Perforiervorrichtung 41 kann Schneidlippen für einen besseren Idenfikationsabdruck 27 oder 28 aufweisen. Der pneumatische Kolben 39 ist in die Befestigungsplatte 42 geschraubt, welche seitlich in bezug auf die Breite des Formats der in der Verpackungsherstellungspresse 1 bearbeiteten Bogen 9 eingestellt werden kann. Diese Einstellung kann mittels einer Anzeige 43 und einem auf der Befestigungsplatte 42 gravierten Massstab erfolgen. Die Befestigungsplatte 42 besitzt Längsöffnungen 44, die von Stellschrauben 45 durchquert werden, so dass die Markierungsvorrichtung 3 bewegt und in der gewünschten Position blockiert werden kann. Die Stellschrauben 45 halten die Befestigungsplatte 42 auf einem Winkelprofil 46, das durch Schrauben 47 an eine Seite einer Auflage 48 geschraubt ist, die mit dem oberen Rahmen 49 der Trennvorrichtung (nicht dargestellt) des Vorderrandabfalls 15 fest verbunden ist, wobei sich dieser in dieser Zeichnung noch in den Klemmen 50 und 51 der Greifer der Greiferstange 10 befindet. Somit folgt die Markierungsvorrichtung 3 den vertikalen Bewegungen des Bogens 9 nachdem dieser von seinem Vorderrandabfall 15 getrennt worden ist und, im Falle eines defekten Bogens 9, wird der pneumatische Kolben durch die Vorrichtungen zur Qualitätsüberwachung in Betrieb gesetzt und die Perforiervorrichtung 41 verursacht eine Identifikationsmarke 28 auf dem entsprechenden Rand des Bogens 9. Wie dies bereits im Zusammenhang mit 3 erwähnt worden ist, könnte die Markierungsvorrichtung 3 auch so positioniert werden, dass die Identifikationsmarke an einer anderen Steile des Bogens 9 gemacht wird, z.B. zwischen dem Vorderrandabfall 15 und den Zuschnitten 24.
Es ist vorstellbar, die Markierungsvorrichtung 3 mit Perforiervorrichtung 41 durch eine Düse zu ersetzen, welche auf den Abschnitt eines defekten Bogens 9 eine auf ultraviolette Strahlen empfindliche Tinte sprüht, und den defekten Bogen mittels einer Lichtquelle zu ermitteln. Eine andere Möglichkeit wäre, eine Markierungsvorrichtung 3 zu benutzen, die auf einen Seitenrand eines defekten Bogens 9 einen Streifen klebt, damit dieser Bogen 9 in dem nach der Auslagestation 7 der Verpackungsherstellungspresse 1 gebildeten Stapel leicht identifiziert werden kann.
Der Vorteil einer solchen Vorrichtung ist, dass die Verpackungsherstellungspresse 1 nicht gestoppt werden muss, wenn ein defekter Bogen 9 ermittelt wird, da dieser Bogen 9 in dem nach der Auslagestation 7 der Maschine gebildeten Stapel leicht ermittelt und zurückgenommen werden kann.

Claims

Vorrichtung zur Überwachung der Produktionsqualität einer Presse zur Herstellung von gedruckten Verpackungen, und insbesondere zur Überwachung der Produktionsqualität einer Presse zur Herstellung von Verpackungen aus Karton oder Wellpappe der Reihe nach umfassend eine Einführstation (4), eine Stanzstation (5), eine Abfallausbrechstation (6) und eine Auslagestation (7), wobei die Produktion dieser Presse von Vorrichtungen zur Überwachung der Druck- und Stanzqualität (2) überwacht wird, die unter anderem eine Kamera (26) zur Lesung von Druckpassermarken (19 bis 22) und einer Passermarke für die Stanzposition (23) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (26) am Ausgang der Stanzstation (5) so angeordnet ist, dass sie die auf der Unterseite eines Bogens (9) angebrachten Marken (19 bis 23) liest, dass eine Markierungsvorrichtung (3), die durch die Vorrichtungen zur Überwachung der Druck- und Stanzqualität (2) gesteuert wird, in der Auslagestation (7) der Verpackungsherstellungspresse (1) angeordnet ist, und dass der Bogen (9) einen Identifikationsabdruck (27, 28) enthält, der durch Markierung von mindestens einem Bereich, der sich zwischen dem Vorderrandabfall (15) und den Zuschnitten (24) oder auf einem Rand des besagten Bogens (9) befindet, erzielt wird.
Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (26) am Ausgang der Stanzstation (5) so angebracht ist, dass sie seitlich in bezug auf die Position der auf der Unterseite des Bogens (9) angebrachten Marken (19 bis 23) bewegt werden kann.
Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Passermarke der Stanzposition (23) durch einen Stanzstift (16), der im Stanzwerkzeug (34) der Verpackungsherstellungspresse (1) befestigt ist, und durch eine Matrize (17), die in der Gegenform (38) des Stanzwerkzeugs (34) angeordnet ist, erzielt wird.
Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsvorrichtung (3) einen Pneumatikzylinder (39) umfasst, auf dessen Stange (40) eine Perforiervorrichtung (41) angebracht ist, wobei der Pneumatikzylinder (49) mit einer Befestigungsplatte (42) fest verbunden ist, die seitlich einstellbar ist, so dass die Position der Markierungsvorrichtung (3) in bezug auf das Format des zu bearbeitenden Bogens (9) eingestellt werden kann, und dass die Markierungsvorrichtung (3) so angeordnet ist, dass sie den vertikalen Bewegungen des oberen Rahmens (49) einer Trennvorrichtung des Vorderrandabfalls (15) vom Bogen (9) folgt.
Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsvorrichtung (3) aus einer Düse besteht, die eine auf ultraviolette Strahlen empfindliche Tinte auf einen Abschnitt eines defekten Bogens (9) sprüht.
Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungsvorrichtung (3) aus einer Vorrichtung besteht, welche einen Streifen auf einen Seitenrand eines defekten Bogens (9) deponiert.