JP6837080B2 - レジスタ、加工機、及び板状要素の配置方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工機のレジスタと、このレジスタを含む、板状要素を加工する加工機と、加工機内に板状要素を配置する方法とに関する。

このような加工機は、とりわけ印刷包装業界において、例えば事前に印刷した厚紙シートなどの板状要素から段ボール箱を作製するために使用される。これらのシートは、フィーダステーションにおいて機械の上流に位置するスタックから取り出された後に、２本のチェーン間に一定の間隔で取り付けられたグリッパーバー内に配置される。これらのグリッパーバーは、その後の機械の様々な加工ステーションにシートを搬送することができる。通常、このようなステーションは、シートをパンチ加工し、パンチゴミを排出し、これらのパンチ加工したシートをスタック内に受け取るためのものである。

一連のチェーンは、シートに係合した全てのグリッパーバーがそれぞれの動きの間に１つのステーションから隣接する下流のステーションに移動するように、一定の流れで定期的に移動と停止を行う。上質な印刷又は加工動作を得るには、様々な連続ステーション内におけるシートの配置が非常に重要である。印刷シートをパンチ加工する際には、パンチングステーション内のシート配置が正確でなければならない。具体的には、例えばプラテン印刷機のパンチ形状などのパンチ加工に使用されるツールが、前以てシート上に行われた印刷と完全に位置合わせされるように注意すべきである。

欧州特許第１，０４４，９０８号は、板状要素をフィーダステーション内に配置する装置及び方法に関する。この方法では、各板状要素の前進中に、板状要素を把持するために把持要素を作動させた後に、この板状要素上に印刷された位置合わせマークを第１のセンサが検出することによって、フィーダに取り付けられた板状要素の理論的位置に対する長手方向配置誤差、横方向配置誤差及び角度的配置誤差を測定し、最後に把持要素の付着先である板状要素の配置誤差に従って把持要素を制御するという連続ステップを適用する。

この文献に記載されている装置及び方法は著しく良好に動作し、板状要素を停止させる必要なくオンザフライの測定及び各板状要素の配置補正を実行することによって加工機の生産率を大幅に高めることができている。それにも関わらず、板状要素が非常に大きく前進する時、又は大きく斜めになっている時には、把持要素が板状要素の前方廃棄部分ではなく印刷部分を把持してしまうことがある。前方廃棄部分の外部領域では、板状要素の印刷及び構造に損傷を与えるリスクがある。

国際公開第２０１１／００９５６７号には、第１のセンサの上流に配置された２つのさらなる第２のセンサを含む改善された加工機が開示されている。これらの２つのさらなる第２のセンサは、第１のステップにおいて、板状要素の移動時に、ただし把持要素によってオンザフライで把持される前に、板状要素の横方向縁部の通過を検出することができる。把持要素の位置は、板状要素を把持する前に板状要素の前方横方向縁部に対して平行に良好に位置付けられるように、２つの第２のセンサの測定値に基づいて予め補正される。第２のステップでは、板状要素上に印刷された位置合わせマークを第１のセンサが検出することによって、把持要素によって把持された板状要素の長手方向配置誤差、横方向配置誤差及び側方配置誤差が測定される。その後、把持要素の付着先である板状要素の配置誤差に従って把持要素が制御される。従って、前方廃棄部分の外部領域における板状要素の印刷及び構造に損傷を与えるリスクを回避することができる。この方法は、さらに深刻な配置誤差を補正し、従って板状要素の許容差から外れた配置誤差に関連する機械停止のリスクを抑えることができる。一般に、この方法は、機械の停止を伴わずにほとんどの板状要素の進み又は遅れを正常な状態に戻すことができる。

欧州特許第１，０４４，９０８号明細書 国際公開第２０１１／００９５６７号

しかしながら、典型的に板状要素の変位が理論的位置に対して６ｍｍよりも大きな時には、板状要素の非常に大きな遅れを正常な状態に戻すことはやはり不可能である。この場合、板状要素の縁部の検出が遅くなりすぎて是正することができない。実際に、約１２，０００シート／時間の機械速度では、板状要素を間に合わせるように把持要素を制御するための理論的軌道を推定することはできるが、これを実現するために必要な加速が大きすぎて実装することができない。このような加速では、とりわけ大きな質量を動かす必要があり、非常に高い精度が要求されるため、把持要素の振動が大きくなりすぎて正確な位置に停止させることができない。

把持要素の加速を抑える単純な解決策として、さらなる第２のセンサを最も上流位置に単純に動かすことによって把持要素の動きを予測することが考えられる。しかしながら、大きく前進しながら把持要素に到達する板状要素は、これらの最も上流に配置された第２のセンサでも検出することができない。実際に、前進中の板状要素の前方横方向縁部は、既にグリッパーバーに捕らえられてまさにその場所を離れようとしている上流に位置する板状要素に覆われるようになる。従って、第２のセンサが板状要素を検出しようとした時には、板状要素の前方横方向縁部が上流に位置する板状要素に隠れてしまう。

別の単純な解決策として、先行するシートに隠れることがない板状要素の後端部の通過を検出することが考えられる。従って、把持要素の始動を引き起こせるほど十分に早く予め機械に通知して、遅れを取り戻すのに必要な加速を制限することができる。この解決策は、約４又は５ミリメートルを上回る厚みの大きな板状要素には適している可能性がある。実際に、市販のセンサは、シートの通過を示す厚みの変動を検出することができる。しかしながら、市販のセンサは、それよりも小さな厚みを十分に正確に検出することができず、又はコストが掛かりすぎる。

本発明の１つの目的は、上述した欠点を改善することである。従って、本発明は、±６ｍｍよりも大きな配置誤差を補正し、従って板状要素の許容差から外れた配置誤差に関連する機械停止のリスクを低減することができる。

この目的のために、本発明の１つの主題は、板状要素を加工する加工機のレジスタであって、
−板状要素を長手方向に搬送する加工機のコンベヤのグリッパーバー内に板状要素を配置するための把持要素と、
−把持要素を駆動するように構成されたアクチュエータモジュールと、
−把持要素によって把持される板状要素の前方部分に印刷された位置合わせマークの前方位置を測定するように構成された少なくとも１つの前方補正センサモジュールと、を備え、レジスタが、
−前方補正センサモジュールの長手方向上流に配置された少なくとも１つの前方予備補正センサモジュールを含み、前方予備補正センサモジュールが、
・一方が他方の前方に位置する少なくとも２つの長手方向に離間した横方向検出軸における板状要素の前方横方向縁部の通過を検出し、
・加工機の計算及び制御装置に測定値を供給する、ように構成され、計算及び制御装置が、
・把持要素をグリッパーバーの方に動かすためにアクチュエータモジュールを制御し、
・板状要素を把持するために把持要素を作動させる、
ように構成されている、レジスタである。

従って、前方予備補正センサモジュールは、板状要素が遅れている場合、時間通りの場合、又は進んでいる場合に、板状要素の前方横方向縁部の通過を板状要素の穴において前以て検出するように適合される。いずれの場合にも、板状要素を把持する前に把持要素をオンザフライで板状要素と平行に配置するために、板状要素を早めに検出して把持要素を始動させることができる。これにより、把持要素の過剰な加速及び振動を回避できるほど十分に早く板状要素を検出することができる。

その後、第２のステップでは、把持要素によって把持された板状要素の３つの配置誤差を補正してグリッパーバーにおける板状要素の前方横方向縁部の最適な配置を確実にするために、前方補正センサモジュール及び側方補正センサが板状要素に印刷された位置合わせマークを検出することによってこれらの配置誤差を測定することができる。

単独で又は組み合わせて取得される把持装置の１又は２以上の特徴によれば、
−一方が他方の前方に位置する長手方向に離間した第１の横方向検出軸と第２の横方向検出軸との間の距離は、２ｍｍ〜３０ｍｍに構成され、
−前方予備補正センサは、
・前方補正センサモジュールの長手方向上流に配置された少なくとも第１の前方予備補正センサと、
・第１の前方補正センサモジュールの長手方向上流に配置された少なくとも第２の前方予備補正センサと、を含み、
−第１の前方予備補正センサは、横方向に沿って整列して互いに離間した少なくとも第１の前方予備補正センサの対を含み、
−第２の前方予備補正センサは、横方向に沿って整列して互いに離間した少なくとも第２の前方予備補正センサの対を含み、
−予備補正センサは、少なくとも１つの光ビーム受光器を含む少なくとも１つの光センサを含み、
−アクチュエータモジュールは、
・把持要素を長手方向に対する横方向に沿って駆動するように構成された横方向アクチュエータと、
・横方向に離間した２つの長手方向アクチュエータと、
を含み、各長手方向アクチュエータは、把持要素を長手方向に駆動するように構成され、或いは１つの長手方向アクチュエータが把持要素を長手方向に動かすように構成されて、１つの回転アクチュエータが把持要素を回転させるように構成され、
−前方補正センサモジュールは、横方向に沿って整列して横方向に離間した少なくとも１対の前方補正センサを含み、
−レジスタは、把持要素によって把持される板状要素の側方部分に印刷された位置合わせマークの側方位置を測定するように構成された少なくとも１つの側方補正センサを含む。

本発明は、板状要素を加工する加工機であって、
−複数の板状要素を長手方向に搬送するための、複数のグリッパーバーを有するコンベヤと、
−板状要素をコンベヤの複数のグリッパーバー内に配置するための把持要素を含む上述したレジスタと、
−計算及び制御装置と、
を含み、計算及び制御装置が、
・把持要素を動かして板状要素を把持するために、前方予備補正センサモジュールから測定値を受け取ってアクチュエータモジュールを制御し、
・把持要素をグリッパーバーの方に動かすために、前方補正センサモジュールから測定値を受け取ってアクチュエータモジュールを制御する、
ように構成された加工機にも関する。

本発明は、上述した加工機内に板状要素を配置する方法であって、
−板状要素を下流長手方向に前進させ、
−各板状要素の前進中に、
・第１の横方向検出軸、又は第１の横方向検出軸の長手方向下流に位置する第２の横方向検出軸における前方予備補正センサモジュールが板状要素の前方横方向縁部の通過を検出することによって、板状要素の理論的位置に対する少なくとも長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を測定し、
・板状要素を把持するための板状要素の前方横方向縁部が第１の横方向検出軸において検出されなかった場合、第１の横方向検出軸又は第２の横方向検出軸における測定された長手方向配置誤差及び測定された角度的配置誤差に従って把持要素を制御し、
・その後に、第３の横方向検出軸における前方補正センサモジュールが板状要素に印刷された位置合わせマークを検出することによって、把持要素によって把持された板状要素の理論的位置に対する少なくとも長手方向配置誤差及び横方向配置誤差を測定し、
・板状要素の測定された配置誤差に従って、グリッパーバーに向かう把持要素の動きを制御する、
という連続ステップを含む方法にも関する。

非限定的な例として示す以下の図の説明から、さらなる利点及び特徴が明らかになるであろう。

第１のタイプの加工機の概略図である。 図１の第１のタイプの加工機のフィーダステーションを示す図である。 ペンチバーがグリッパーバーと平行に位置する図２のフィーダステーションのレジスタを示す図である。 ｘ軸にプレス角（ＡＭ）を取り、ｙ軸に距離を取った、機械周期中の板状要素、グリッパーバー及びペンチバーの動きを示すグラフである。 加工機内に板状要素を配置する方法の使用を概略的に示す図である。 加工機内に板状要素を配置する方法の使用を概略的に示す図である。 加工機内に板状要素を配置する方法の使用を概略的に示す図である。 加工機内に板状要素を配置する方法の使用を概略的に示す図である。 加工機内に板状要素を配置する方法の使用を概略的に示す図である。 第２のタイプの加工機の概略図である。 第２のタイプの加工機の吸着板によって把持されて、グリッパーバーによって把持されるためにグリッパーバーの方向に移動する板状要素の前方横方向縁部の概略的平面図である。

明確にするために、同じ要素には同一の参照番号を付す。同様に、本発明の理解に不可欠な重要な要素のみを概略的に縮尺を無視して示す。

図１には、長手方向、垂直方向、横断（即ち横）方向を直交空間系（Ｌ、Ｖ、Ｔ）によって示す。

「上流」及び「下流」という用語は、図１及び図７の矢印Ｄで示すような、長手方向Ｌにおける板状要素１０の移動方向を基準にして定義される。これらの板状要素は、概ね長手方向Ｌにおける機械の主軸に従って、例えば定期的な停止によって調整される動きで上流から下流に移動する。「長手方向」及び「横方向」という形容詞は、この主軸に対して定義される。「板状要素」という用語と「シート」という用語は同意義であり、いずれも段ボール紙を含む要素及び平坦な厚紙又は紙、或いは包装業界で日常的に使用されている他のいずれかの材料に関する。

図１に、シートなどの板状要素１０の配置方法を適用できる、ダイプレスなどの加工機１の第１の実施形態の概略的な概要を示す。

加工機１は、通常はフィーダステーション２の後にパンチングステーション３、廃棄物排出ステーション４及び受け取りステーションを含む一連の加工ステーションを含む。加工ステーションの数及び性質は、板状要素１０に対して行われる加工作業の性質及び複雑性に応じて異なることができる。

フィーダステーション２では、これらの板状要素１０がスタック１１内に配置され、スタック１１の頂部から取り出され、重なった流れの形で配置されてフィード板１４に搬送された後に、レジスタ６０によって加工機１のコンベヤ３０のグリッパーバー３１の複数の把持部材に挿入され、コンベヤ３０は板状要素１０を一定の流れで連続ステーション３、４、５に搬送する。

さらに正確に言えば、コンベヤ３０は、例えば２つのループ型チェーン３２を含む。これらのループ型チェーン間には、一般にグリッパーバー３１として知られているグリッパーを備えた複数の横方向バーが配置され、これらの各グリッパーバー３１を用いて板状要素１０の前縁部を把持する。

ループ型チェーン３２は、定期的に移動及び停止を行う。移動時には、各グリッパーバー３１が１つのステーションから隣接する下流のステーションに受け渡される。グリッパーバー３１の停止位置は、各一定距離の周期で移動するループ型チェーン３２によって定められる。この距離は、ループ型チェーン３２上のこれらのグリッパーバー３１の理論的ピッチに対応する。加工ステーション２、３、４及び５は、各停止時にグリッパーバー３１がこれらのステーションのツールと位置合わせされて停止するように固定されて、この同じピッチだけ分離される。

グリッパーバー３１の動きは、１つのステーションから次のステーションまでの板状要素１０の移送に対応する周期を表す。各ステーションは、一般に機械周期として知られているこの周期と同期してその作業を実行する。これらの動き、加速度、速度、力は、横座標値が０°〜３６０°の間で変化する、機械周期に対応する曲線上に表されることが多い。この種の曲線上の横座標値は、一般にプレス角（ＡＭ）として知られている。

図２に、板状要素１０を重なった流れの形で配置してこの重なった流れを搬送する装置をさらに詳細に示す。スタック１１は、吸盤ユニット５０によって重なった流れに変換され、スタック１１の頂部は、モータ５２によって駆動されるスタックホルダートレイ５１の上昇によって一定の高さに保たれる。スタック１１の頂部の板状要素１０は、背面から持ち上げられた後に、吸盤ユニット５０によって重なった流れを形成するように前方に押し出され、板状要素１０の前方部分は前の板状要素１０の下方に滑り込む。

重なった流れの板状要素１０は、板状要素１０を連続ステーション３、４、５内に一定の流れで搬送する、グリッパーバー３１内に板状要素１０を配置することができる加工機１のレジスタ６０によって長手方向及び横方向に正確に配置される。重なった流れを形成する板状要素１０の配置は、板状要素１０の停止を必要としない高性能システムを使用することにより、パンチングステーション３のコンベヤ３０の隣に位置するフィード板１４の端部において行われる。

レジスタ６０は、板状要素１０を把持してグリッパーバー３１内に配置するための、フィード板１４に接続された把持要素を含む。図１〜図３に示す第１の実施形態では、把持要素が２つの横方向バー２２ａ、２２ｂを含む。横方向バー２２ａ、２２ｂは、板状要素１０がフィード板１４のベルト１５によって搬送されて到達した時に両横方向バー２２ａ、２２ｂ間を通過するようにフィード板１４に接続される。上側横方向バー２２ａは、横方向バー２２ａ、２２ｂが板状要素１０を把持する閉位置と開位置との間で把持要素が移行できるように下側横方向バー２２ｂに向かって移動可能である。この把持要素は、一般にペンチバー２２として知られており、その機能は、板状要素１０をその初期始動位置に応じてグリッパーバー３１内に搬送するために、板状要素１０の前方横方向縁部を把持することである。

レジスタ６０は、ペンチバー２２を動かすように構成されたアクチュエータモジュールも含む。

アクチュエータモジュールは、ペンチバー２２の横方向バー２２ａ、２２ｂを長手方向に対する横方向と長手方向とに駆動して、ペンチバー２２の横方向バー２２ａ、２２ｂを回転させるように構成することができる。この第１の実施形態では、アクチュエータモジュールが、ペンチバー２２の開閉を作動させるようにも構成される。

第１の例では、アクチュエータモジュールが、ペンチバー２２を長手方向に対する横方向に沿って駆動するように構成されたリニアモータなどの横方向アクチュエータ２０１を含む。

アクチュエータモジュールは、やはりリニアモータによって実現される、横方向に離間した２つの長手方向アクチュエータ２０２も含み、各長手方向アクチュエータ２０２は、ペンチバー２２を長手方向に動かすように構成される。２つの長手方向アクチュエータ２０２は、異なる信号を受け取ると、ペンチバー２２に取り付けられたフィード板１４の板状要素１０を支持する表面に垂直な軸を中心にしてペンチバー２２を回転させる。

アクチュエータモジュールは、２つの長手方向アクチュエータ２０２の代替例として、ペンチバー２２を長手方向に動かすように構成されたリニアモータなどの１つの長手方向アクチュエータ２０２のみを含むことも、フィード板１４の表面に垂直な軸を中心にしてペンチバー２２を回転させるように構成された１つの回転アクチュエータを含むこともできる。

アクチュエータモジュールは、（図３に点線で示す）フィード板１４の下方に配置することができる。

アクチュエータモジュールは、板状要素１０の初期位置に依存する軌道に従ってペンチバー２２を駆動するように制御される。この初期位置は、レジスタ６０のセンサによって測定される。

レジスタ６０は、長手方向位置合わせ、横方向位置合わせ及び角度的位置合わせ（図５Ｄ）を実行するために、板状要素１０がペンチバー２２に把持されて移動している時に板状要素１０の前方部分に印刷された位置合わせマーク１２ａの前方位置を測定するように構成された少なくとも１つの前方補正センサモジュール７を含む。

このような位置合わせマーク１２ａは、板状要素１０の前方部分の、通常はグリッパーバー３１が板状要素１０を把持するために使用する前方廃棄部分１３に印刷される。位置合わせマーク１２ｂは、横方向の位置合わせを実行するために、とりわけ板状要素１０の側方位置を測定するために板状要素１０の外側部分に印刷することもできる。

前方補正センサモジュール７は、長手方向に対して第３の横方向検出軸Ｐ３に沿って位置合わせされて互いに離間した、板状要素１０の長手方向配置誤差と角度的配置誤差とを同時に測定できる少なくとも１対の前方補正センサ７ａを含むことができる。

例えば、前方補正センサモジュール７は、１００ミリメートル〜１０００ミリメートルなどに構成された第１の距離を間に有する少なくとも第１の前方補正センサの対７ａを含む。前方補正センサモジュール７は、第１の距離よりも大きな５００ミリメートル〜１５００ミリメートルなどに構成された第２の距離を間に示す第２の前方補正センサの対７ｂを含むこともできる。第２の距離は、第１の距離の２倍とすることができる。

レジスタ６０は、ペンチバー２２によって把持された板状要素１０の側方部分に印刷された位置合わせマーク１２ｂの側方位置を測定するように構成された少なくとも１つの側方補正センサ７ｃを含むこともできる。

補正センサ７ａ、７ｂ、７ｃは、板状要素１０の表面によって反射される光強度を測定するように構成されたカメラなどの光センサとすることができる。これらの補正センサは、異なる媒質又は色を示す板状要素１０上に印刷された位置合わせマーク１２ａ、１２ｂの位置を測定するように構成された高感度を有する正確なセンサとすることができる。

側方補正センサ７ｃは、前方補正センサ７ａ、７ｂよりも広い領域で位置合わせマーク１２ｂを検出することができる。側方補正センサ７ｃは、例えば検知ビームのアレイによって定められる領域を通じて位置合わせマーク１２ｂを検出できる、例えばカーテンセンサである。

各補正センサ７ａ、７ｂ、７ｃは、二重にすることもできる。一方は、板状要素１０の通過面の上方に配置され、もう一方は、その下方に配置される。この構成により、板状要素１０の上方又は下方に形成された印刷マーク１２ａ、１２ｂを読み取ることが可能になる。例えば、この構成は、ステーションを容易に通過できるように後向きに搬送される大型の板状要素１０などの板状要素１０のマーク１２ａ、１２ｂの位置合わせを可能にすることができる。

レジスタ６０は、補正センサ７ａ、７ｂ、７ｃが行う測定を強化するために、位置合わせマーク１２ａ、１２ｂを照明するように配置された、例えば補正センサ７ａ、７ｂ、７ｃと同数の、典型的にはＬＥＤタイプの照明装置などの照明装置を含むこともできる。これらの照明装置は、補正センサ７ａ、７ｂ、７ｃに有利に組み込んで、空間要件面、機械的設置及び調整の容易さの面だけでなくメンテナンス面でも利点をもたらすことができる。

なお、前方補正センサモジュール７は、板状要素１０に印刷された位置合わせマーク１２ａを測定できるので、板状要素１０の前方横方向縁部の通過を検出することもできる。

レジスタ６０は、前方補正センサモジュール７の長手方向上流に配置された少なくとも１つの前方予備補正センサモジュール８０も含む。

前方予備補正センサモジュール８０は、板状要素１０が移動している最中に、ただしペンチバー２２によってオンザフライで把持される前に、一方が他方の前方に存在する少なくとも２つの長手方向に離間した横方向検出軸Ｐ１、Ｐ２における板状要素１０の前方横方向縁部の通過を検出するように構成される。

前方予備補正センサモジュール８０は、極めて単純な構成とすることができる。

例えば、前方予備補正センサ８０は、例えば板状要素１０の通過による光ビームの遮断を検出して前方横方向縁部の通過を検出する、ビームエミッタとビームレセプタとを含む少なくとも１つの光センサを含む。別の例として、光センサは、板状要素１０によって反射された光を検出して前方横方向縁部の通過を検出するビームレセプタのみを含むこともできる。

従って、このセンサは、板状要素１０の存在又は不在しか示すことができない単純なオン／オフセンサである。これらの種類のセンサは安価であり、市販されており、占有面積が狭い。

例えば、予備補正センサモジュール８０は、前方補正センサモジュール７の長手方向上流に配置された少なくとも第１の前方予備補正センサモジュール８と、第１の前方予備補正センサモジュール８の長手方向上流に配置された少なくとも第２の前方予備補正センサモジュール９とを含む。

例えば、第１の前方予備補正センサモジュール８は、少なくとも第１の前方予備補正センサの対８ａ、８ｂを含み、第１の前方予備補正センサモジュール９は、少なくとも第２の前方予備補正センサの対９ａ、９ｂを含む。

２つの第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂは、長手方向に対する第２の横方向検出軸Ｐ２に沿って整列して互いに離間し、板状要素１０の長手方向配置誤差と角度的配置誤差とを同時に測定することができる。２つの第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂは、１００ミリメートル〜１０００ミリメートルに構成された距離だけ横方向に離間することができる。例えば、２つの第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂの各々は、対になったそれぞれの前方補正センサ７ａ、７ｂに固定され、前方補正センサ７ａ、７ｂに対して上流に位置する。２つの第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂは、２つの前方補正センサ７ａ、７ｂ間に固定することができる。

２つの第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂは、長手方向に対する第１の横方向検出軸Ｐ１に沿って整列して互いに離間し、板状要素１０の長手方向配置誤差と角度的配置誤差とを同時に測定することができる。２つの第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂは、１００ミリメートル〜１０００ミリメートルに構成された距離だけ横方向に離間することができる。例えば、２つの第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂの各々は、対になったそれぞれの第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂに固定され、第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂに対して上流に位置する。２つの第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂは、２つの第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂ間に固定することができる。

長手方向に離間した第１の横方向検出軸Ｐ１と第２の横方向検出軸Ｐ２との間の距離ｄ、すなわちこの例では、第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂの光ビームと第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂの光ビームとの間の距離ｄは、２ｍｍ〜３０ｍｍ（図５ｂ及び図４）に構成することができる。

図示していない別の例では、前方予備補正センサモジュール８０が、一方が他方の前方に存在する少なくとも２つの長手方向に離間した横方向検出軸Ｐ１、Ｐ２における、従って例えば２ｍｍ〜３０ｍｍ幅の光のカーテン内への板状要素１０の前方横方向縁部の通過を検出することができる光カーテンセンサである。

第１の実施形態では、板状要素１０が下側横方向バー２２ｂに支持されて横方向バー２２ａ、２２ｂ間に到達した時に前方予備補正センサモジュール８０及び前方補正センサモジュール７が板状要素１０を検出できるように、前方予備補正センサモジュール８０及び前方補正センサモジュール７を、ペンチバー２２の横方向バー２２ａ、２２ｂ間の下側横方向バー２２ｂの上方に下向きに配置することができる。

レジスタ６０は、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラタイプの計算及び制御装置４０も含む。

計算及び制御装置４０は、前方補正センサモジュール７、側方補正センサ７ｃ及び前方予備補正センサモジュール８０からの測定値を受け取り、ペンチバー２２をグリッパーバー３１に向けて動かすためにアクチュエータモジュールを制御し、板状要素１０を把持するためにペンチバー２２を作動させるように構成される。

次に、図４及び図５Ａ〜図５Ｅを参照して、板状要素１０を加工機１内に配置する方法例について説明する。

図５Ａには、ペンチバー２２の横方向バー２２ａ、２２ｂ間に、かなりの角度的配置誤差とわずかな長手方向配置誤差とを有する板状要素１０を示す。

第１のステップでは、ペンチバー２２によって把持される前の下流長手方向における各板状要素１０の前進中に、第１の横方向検出軸Ｐ１、又は第１の横方向検出軸Ｐ１の長手方向下流に位置する第２の横方向検出軸Ｐ２における前方予備補正センサモジュール８０が板状要素１０の前方横方向縁部を検出することにより、板状要素１０の前方横方向縁部の理論的位置に対する少なくとも長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を測定する。

図４のグラフに、時間通りに移動する板状要素１０の最適な軌道（曲線Ｃ）に対して先行して移動する第１の軌道（曲線Ａ）及び遅れて移動する第２の軌道（曲線Ｂ）という、機械周期中における板状要素１０の２つの例示的な軌道を示す。

長手方向における各板状要素１０の前進中には、板状要素１０がＩ１°のＡＭにおいて先行して第１の横方向検出軸Ｐ１に到達した（曲線Ａ）場合、板状要素１０は、まさにその場所から離れようとしている上流に位置する板状要素１０（曲線Ｄ）に隠れているため（図５Ａ）、第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂは、板状要素１０の前方横方向縁部の通過を検出することができない。

しかしながら、数度のＡＭ後には、上流に存在する板状要素１０が離れ去り、従って板状要素１０の前方横方向縁部が発見される。従って、第２の横方向検出軸Ｐ２における、第２の前方予備補正センサ９ａ、９ｂの上流に配置された第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂの少なくとも一方は、距離ｄだけ後のＩ２°のＡＭにおいて、板状要素１０の前方横方向縁部の通過を２つの連続する板状要素１０（図５Ｂ）間の穴において検出することができる。

板状要素１０が第１の横方向検出軸Ｐ１に遅れて到達した場合（曲線Ｂ）には、センサ９ａ、９ｂの第２の前方予備補正センサの一方が、１３°のＡＭにおいて板状要素１０の前方横方向縁部の通過を検出することができる。第１の前方予備補正センサ８ａ、８ｂも、距離ｄだけ後のＩ４°のＡＭにおいて板状要素１０の前方横方向縁部の通過を検出することができる。

従って、前方予備補正センサモジュール８０は、板状要素１０が遅れている場合、時間通りの場合、又は先行している場合に、板状要素１０の前方横方向縁部の通過を板状要素１０の穴において前以て検出するように適合される。

前方予備補正センサモジュール８０によって、すなわち板状要素１０が先行している場合には第１の予備補正センサ８ａ、８ｂによって、或いは板状要素１０が時間通りの場合又は遅れている場合には第２の予備補正センサ９ａ、９ｂによって測定値が取得されると、これらの測定値は直ちに計算及び制御装置４０に送信されて、板状要素１０の前方横方向縁部の位置及びペンチバー２２の軌道が計算される。

制御装置４０は、ペンチバー２２の動きパラメータ（長手方向又は斜め）の値を計算するために、板状要素１０の前方横方向縁部を第１の横方向検出軸Ｐ１において検出できなかった場合には第１の横方向検出軸Ｐ１又は第２の横方向検出軸Ｐ２において測定された長手方向配置誤差及び角度的配置誤差に従ってペンチバー２２を制御してペンチバー２２の変位を開始するためのソフトウェアをプログラムされる。

計算及び制御装置４０は、前方予備補正センサモジュール８０によって送信された測定値に基づいて移動に要する時間を求める。次に、計算及び制御装置４０は、変位速度が分かった上で配置誤差を計算する。その後、制御装置４０は、ペンチバー２２内における板状要素１０の前方横方向縁部の最適な配置を確実にするために、長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を補正するための制御信号を長手方向アクチュエータ２０２に送信することによってペンチバー２２を制御する。

従って、板状要素１０が先行していて（曲線Ａ）Ｉ２°のＡＭにおいて検出されると、ペンチバー２２は、Ｉ２°のＡＭの若干後に始動して前以て動く（曲線Ｅ）ことができる。板状要素１０が大きく遅れて到達して（曲線Ｂ）Ｉ３°のＡＭにおいて早めに検出された場合、ペンチバー２２は、やはり前以て、ただしＩ３°のＡＭの若干後に（曲線Ｆ）遅れて移動し始めることができる。

いずれの場合にも、ペンチバー２２は、板状要素１０と平行に配置されるように駆動される（曲線Ｅ、Ｆ）。いずれの場合にも、前方予備補正センサモジュール８０によって板状要素１０の前方横方向縁部の通過が早めに検出され、いずれの場合にも、板状要素１０を把持する前に正しく配置されるようにペンチバー２２を十分に早く前もって始動させて、ペンチバー２２の過剰な加速及び振動を回避することができる。

従って、板状要素１０の前方横方向縁部が第１の横方向検出軸Ｐ１において検出されなかった場合、ペンチバー２２は、第１の横方向検出軸Ｐ１又は第２の横方向検出軸Ｐ２における測定された長手方向配置誤差及び測定された角度的配置誤差に従って板状要素１０を把持するように制御される。

図５Ｃには、ペンチバー２２が板状要素１０を把持する瞬間を示す。ペンチバー２２は、測定された配置誤差に従って制御されていたため、ペンチバー２２の横方向バーに平行な板状要素１０の前方廃棄部分１３を正確に挟むことによってオンザフライで板状要素１０を把持する。

その後、第２のステップでは、第３の横方向検出軸Ｐ３における前方補正センサモジュール７、及び側方補正センサ７ｃが、板状要素１０に印刷された位置合わせマーク１２ａ、１２ｂを検出することにより、ペンチバー２２によって把持された板状要素１０の理論的位置に対する長手方向配置誤差、横方向配置誤差及び角度的配置誤差を測定する。

前方補正センサモジュール７及び側方補正センサ７ｃは、位置合わせマーク１２ａ、１２ｂが存在する所定の領域における板状要素１０の表面が照明装置によって照明された時にその表面によって反射された光の強度を測定する。その後、取得された信号を処理することによって位置合わせマーク１２ａ、１２ｂの位置を計算することができる。図５Ｄには、前方補正センサモジュール７及び側方補正センサ７ｃによる板状要素１０の横方向配置誤差、長手方向配置誤差及び角度的配置誤差の測定を概略的に示す。

前方補正センサモジュール７及び側方補正センサ７ｃによって測定値が取得されると、これらの測定値は直ちに計算及び制御装置４０に送信されて、位置合わせマーク１２ａ、１２ｂの位置が計算される。計算及び制御装置４０は、これらの測定値、及び板状要素１０がペンチバー２２によって把持された時に有しておくべき理論的位置に従って横方向配置誤差、長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を計算し、ペンチバー２２の軌道を計算する。

その後、計算及び制御装置４０は、グリッパーバー３１内における板状要素１０の前方横方向縁部の最適な配置を確実にするために、これらの横方向配置誤差、長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を補正するようにペンチバー２２を動かすための制御信号を横方向アクチュエータ２０１及び長手方向アクチュエータ２０２に送信することにより、測定された板状要素１０の配置誤差に従ってペンチバー２２を制御する。図５Ｅには、板状要素１０の配置と、グリッパーバー３１の横方向バーと平行に位置するペンチバー２２の横方向バー２２ａ、２２ｂとを概略的に示す。

フィーダステーション２におけるグリッパーバー３１の理論的停止位置は既知であるため（曲線Ｇ）、制御装置４０は、ペンチバー２２の（横方向、長手方向又は斜めの）移動パラメータの値を、ペンチバー２２が搬送中の板状要素１０をグリッパーバー３１内に持って来るように計算するよう構成される。

板状要素１０がグリッパーバー３１に移送されると、ペンチバー２２は始動位置に戻って新たな板状要素１０の通過を待つ。

その後、板状要素１０は、グリッパーバー３１によってパンチングステーション３に搬送されて、例えば所与の形状の複数の箱を獲得するために取得することが望ましい開口形状に対応するダイに従ってパンチ加工される。このステーション又はその後の１又は２以上のステーションでは、例えば折り目付け、特定の表面のエンボス加工及び／又は金属化ストリップからのモチーフの配置などの他の作業を実行することもできる。

これらのステップは、全て各板状要素１０の前進中に行われるべきである。このことは、とりわけこの板状要素１０が停止することなく素早くペンチバー２２に把持され、この前進中に測定、予備補正及び補正も行われることを意味する。従って、板状要素１０が決して前進を止めないことにより、例えば約１２０００シート／時間という非常に高い加工率を達成することができる。

図６に、板状要素１０の配置方法を適用できる加工機１００の第２の実施形態の概略的な概要を示す。加工機１００は、第１の実施形態の加工機１と同様に、通常はフィーダステーション２の後にパンチングステーション３、廃棄物排出ステーション４及び受け取りステーションを含む一連の加工ステーションを含む。

フィーダステーション２では、これらの板状要素１０が、とりわけこれらの要素の前方停止部としても使用されるゲージ６に当接するスタック１１内に配置される。これらの要素は、ゲージ６の底部の間隔又は間隙を通じてスタック１１の底部から１枚ずつ引き出して、第２の実施形態によるレジスタ２０に移送することができる。

図７は、レジスタ２０によってグリッパーバー３１の方に移動する板状要素１０の前方部分を上から見た概略図である。図６に示す加工機１００の例では、レジスタ２０の把持要素が、吸着板２内に配置された複数の吸盤３３を含む。吸盤３３内に真空が供給されると、作動した吸着板２１がスタック１１の底部から板状要素を吸い上げることによって板状要素１０を把持する。これにより、板状要素１０がゲージ６の下方で摺動して決定位置に持ち込まれてコンベヤ３０のグリッパーバー３１に係合するようになる。

この第２の実施形態では、板状要素１０をグリッパーバー３１内に正しく持って来られるように、吸着板２１が、板状要素１０を支持する吸着板の前方横方向縁部がグリッパーバー３１の横方向バーと平行に位置するように制御される。

Claims (9)

1. 板状要素（１０）を加工する加工機（１）のレジスタ（２０、６０）であって、
   −前記板状要素（１０）を長手方向に搬送する加工機（１）のコンベヤ（３０）のグリッパーバー（３１）内に前記板状要素（１０）を配置するための把持要素（２１、２２）と、
   −前記把持要素（２１、２２）を駆動するように構成されたアクチュエータモジュール（２０１、２０２）と、
   −前記把持要素（２１、２２）によって把持された前記板状要素（１０）の前方部分に印刷された位置合わせマーク（１２ａ）の前方位置を測定するように構成された少なくとも１つの前方補正センサモジュール（７）と、を備えたレジスタ（２０、６０）において、
   −前記前方補正センサモジュール（７）の長手方向上流に配置された少なくとも１つの前方予備補正センサモジュール（８０）であって、
   ・第１の横方向検出軸（Ｐ１）における第２の前方予備補正センサモジュール（９）と、
   ・前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）の長手方向下流に位置する第２の横方向検出軸（Ｐ２）における第１の前方予備補正センサモジュール（８）と、
   を有する前記前方予備補正センサモジュール（８０）を備え、
   該前方予備補正センサモジュール（８０）が、
   ・前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）又は前記第２の横方向検出軸（Ｐ２）における前記板状要素（１０）の前方横方向縁部の通過を検出することによって、前記板状要素（１０）の理論的位置に対する少なくとも長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を測定し、
   ・加工機（１）の計算及び制御装置（４０）に前記長手方向配置誤差及び前記角度的配置誤差を供給する、
   ように構成され、前記計算及び制御装置（４０）は、
   ・前記板状要素（１０）を把持するための前記板状要素（１０）の前記前方横方向縁部が前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）において検出されなかった場合、前記把持要素（２１、２２）を前記グリッパーバー（３１）の方に動かすために、前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）又は前記第２の横方向検出軸（Ｐ２）における前記測定された長手方向配置誤差及び前記測定された角度的配置誤差に従って前記アクチュエータモジュール（２０１、２０２）を制御し、
   ・板状要素（１０）を把持するために前記把持要素（２１、２２）を作動させる、ように構成されている、
   ことを特徴とするレジスタ（２０、６０）。
2. 前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）と前記第２の横方向検出軸（Ｐ２）との間の距離（ｄ）は、２ｍｍ〜３０ｍｍに構成されている、
   請求項１に記載のレジスタ（２０、６０）。
3. −前記第１の前方予備補正センサモジュール（８）は、前記第２の横方向検出軸（Ｐ２）に沿って整列して互いに離間した少なくとも第１の前方予備補正センサの対（８ａ、８ｂ）を備え、
   −前記第２の前方予備補正センサモジュール（９）は、前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）に沿って整列して互いに離間した少なくとも第２の前方予備補正センサの対（９ａ、９ｂ）を備えている、
   請求項１に記載のレジスタ（２０、６０）。
4. 前記前方予備補正センサモジュール（８０）は、少なくとも１つの光ビーム受光器を含む少なくとも１つの光センサを備えている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレジスタ（２０、６０）。
5. 前記アクチュエータモジュールは、
   −前記把持要素（２１、２２）を前記長手方向に対する横方向に沿って駆動するように構成された横方向アクチュエータ（２０１）と、
   −前記横方向に離間した２つの長手方向アクチュエータ（２０２）と、を備え、
   各長手方向アクチュエータ（２０２）は、前記把持要素（２１、２２）を前記長手方向に駆動するように構成、或いは１つの長手方向アクチュエータ（２０２）が前記把持要素（２１、２２）を前記長手方向に動かすように構成されて、１つの回転アクチュエータが前記把持要素（２１、２２）を回転させるように構成されている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレジスタ（２０、６０）。
6. 前記前方補正センサモジュール（７）は、横方向に沿って整列して横方向に離間した少なくとも１対の前方補正センサ（７ａ、７ｂ）を備えている、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレジスタ（２０、６０）。
7. 前記レジスタ（２０、６０）は、前記把持要素（２１、２２）によって把持される前記板状要素（１０）の側方部分に印刷された位置合わせマーク（１２ｂ）の側方位置を測定するように構成された少なくとも１つの側方補正センサ（７ｃ）を備えている、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレジスタ（２０、６０）。
8. 板状要素（１０）を加工する加工機（１）であって、
   −複数の板状要素（１０）を長手方向に搬送するための、複数のグリッパーバー（３１）を有するコンベヤ（３０）と、
   −前記板状要素（１０）を前記コンベヤ（３０）の前記複数のグリッパーバー（３１）内に配置するための把持要素（２１、２２）を含む、請求項１から７のいずれかに記載のレジスタ（２０、６０）と、
   −計算及び制御装置（４０）と、を備え、
   前記計算及び制御装置（４０）は、
   ・前記把持要素（２１、２２）を動かして板状要素（１０）を把持するために、前記前方予備補正センサモジュール（８０）から測定値を受け取って前記アクチュエータモジュールを制御し、
   ・前記把持要素（２１、２２）を前記グリッパーバー（３１）の方に動かすために、前記前方補正センサモジュール（７）から測定値を受け取って前記アクチュエータモジュールを制御する、ように構成されている、
   ことを特徴とする加工機（１）。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の加工機（１）内に板状要素（１０）を配置する方法であって、
   −前記板状要素（１０）を下流長手方向に前進させ、
   −各板状要素（１０）の前進中に、
   ・第１の横方向検出軸（Ｐ１）、又は該第１の横方向検出軸（Ｐ１）の長手方向下流に位置する第２の横方向検出軸（Ｐ２）における前記前方予備補正センサモジュール（８０）が前記板状要素（１０）の前方横方向縁部の前記通過を検出することによって、前記板状要素（１０）の理論的位置に対する少なくとも長手方向配置誤差及び角度的配置誤差を測定し、
   ・前記板状要素（１０）を把持するための前記板状要素（１０）の前記前方横方向縁部が前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）において検出されなかった場合、前記第１の横方向検出軸（Ｐ１）又は前記第２の横方向検出軸（Ｐ２）における前記測定された長手方向配置誤差及び前記測定された角度的配置誤差に従って前記把持要素（２１、２２）を制御し、
   ・その後に、第３の横方向検出軸（Ｐ３）における前方補正センサモジュール（７）が前記板状要素（１０）に印刷された位置合わせマーク（１２ａ）を検出することによって、前記把持要素（２１、２２）によって把持された前記板状要素（１０）の理論的位置に対する少なくとも前記長手方向配置誤差及び横方向配置誤差を測定し、
   ・前記板状要素（１０）の前記測定された配置誤差に従って、前記グリッパーバー（３１）に向かう前記把持要素（２１、２２）の動きを制御する、連続ステップを含む、
   ことを特徴とする方法。

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