(57)【要約】  例えば紙のシートを加工するための装置において上部及び下部交換可能ツール（２、１０、１８）を位置合わせする方法において、少なくとも１つのデジタル・カメラ（５０、５１）を用いて、上部交換可能ツール（２）は、入ってきたシートと位置合わせされ、下部交換可能ツール（１８）は、シートが出ていった後、上記交換可能ツール（２）に対して位置合わせされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に包装のための紙、厚紙、又はプラスチックのワークピースシート（１２２）を加工するための装置において上部及び下部交換可能ツール（２、１０、１８）を位置合わせする方法であって、
少なくとも１つのデジタル・カメラ（５０、５１）を準備するステップと、
前記下部交換可能ツール（１０、１８）を前記装置側のホルダ（１１）に挿入するステップと、
前記シート（１２２）を、前記下部交換可能ツール（１０、１８）の上にくるまで、前記装置内に移動させるステップと、
前記上部交換可能ツール（２）を前記装置側のホルダ（５）に挿入するステップと、
前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）を用いて、前記上部交換可能ツール（２）を前記シート（１２２）に対して位置合わせするステップと、
前記シート（１２２）を除去するステップと、
前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）を用いて、前記下部交換可能ツール（１０、１８）を前記上部交換可能ツール（２）に対して位置合わせするステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）は、位置合わせのために前記装置内に一時的に導入され、前記位置合わせの後に前記装置から再び除去される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のカメラ（５０、５１）が使用され、１つのカメラ（５０）は、前記シート（１２２）の供給方向における前記下部交換可能ツール（１０、１８）の前縁領域である領域をカバーし、１つのカメラ（５１）は、その後縁領域をカバーする、
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）は、それが前記上部交換可能ツール（２）をカバーするように、前記交換可能ツール（２、１０、１８）からある距離を置いて前記装置に取り付けられている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）は、前記上部交換可能ツール（２）に対する前記カメラ（５０、５１）の移動及び位置合わせを可能にするリテーナに取り付けられている、
請求項５に記載の方法。
【請求項６】
前記カメラ（５０、５１）は、前記上部交換可能ツール（３）内の開口部（６１）を検知して、前記上部交換可能ツール（３）の位置を判断し、前記上部及び下部交換可能ツールを互いに対して位置合わせするために、前記開口部（６１）を通して前記下部交換可能ツールを検知する、
請求項４ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記上部交換可能ツール（２）は、内部に解放可能に挿入される前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）のためのぴったり適合する座部を有する、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記下部交換可能ツール（１０、１８）は、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）により検出されるように適合され、前記上部交換可能ツール（２）と位置合わせされた前記下部交換可能ツール（１８）のターゲット位置を記号で表す、少なくとも１つのマーク（５３）を有する、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記上部交換可能ツール（２）は、前記シート（１２２）上に提供されるマーク、又は縁部、特に切断縁部を用いて、前記シート（１２２）に対して位置合わせされることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記位置合わせは、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）に接続され、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）によりキャプチャされる画像を再生する画面（５５）の形態の表示装置を用いて行われる、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記カメラ画像に付加された電子マーク（５７、５９）は、前記画面（５５）内にロードされ、前記現在のカメラの向きを表す、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記位置合わせは、もっぱら前記画面（５５）によって、又は前記装置の前記制御ユニット（３７）に電子的に接続され、前記関連した交換可能ツール（２、１０、１８）の設定中に移動する部分の位置を判断するデジタル・センサ・ユニット（３２〜３４）を付加的に用いることによって、手動で行われ、前記制御ユニット（３７）は、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）から受け取った前記画像情報に基づいて位置合わせエラーを識別し、前記現在の位置合わせ不良及び／又は前記ターゲット位置の表示のためのデータを、好ましくは前記センサ・ユニット（３２〜３４）内に統合される表示部の形態の表示装置（３８）に出力する、
請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記位置合わせは完全に自動的に進行し、前記制御ユニット（３７）は、前記交換可能ツール（２、１０、１８）を前記ターゲット位置にもたらすために、モータを作動させて前記交換可能ツール（２、１０、１８）を調整する、
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
フラットベッド型打抜装置、フラットベッド型剥離装置、エンボス加工装置、又はシート印刷装置の形態の装置に適用される、
請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
ワークピースシートを加工するための、特に包装のための紙、厚紙、又はプラスチックのシートを加工するための装置であって、
前記ワークピースシート（１２２）が連続して搬送される加工ステーションと、
前記シート（１２２）の加工に特有であり、前記装置側のホルダ（５、１１）内に固定されるように、かつ、互いに対して位置合わせされるように適合された、それぞれ上部及び下部交換可能ツール（２、１０、１８）と、
前記装置を制御するための中央電子制御ユニット（３７）と、
前記制御ユニット（３７）に接続され、前記加工ステーション内に取り付けられる少なくとも１つのデジタル・カメラ（５０、５１）であって、前記シート（１２２）が入ってくるとき、前記シート（１２２）を光学的に検出することができ、前記シート（１２２）が出ていくとき、前記下部交換可能ツール（１０、１８）を光学的に検出することができる、少なくとも１つのデジタル・カメラ（５０、５１）と、
前記上部及び下部交換可能ツール（２、１０、１８）を互いに独立して位置合わせするための調整手段（２８〜３０）と、を備えている、
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記上部交換可能ツール（２）に対する、入ってきた前記シート（１２２）の現在の位置合わせを再生し、前記シートが出ていったとき、前記上部交換可能ツール（２）に対する前記下部交換可能ツール（１０、１８）の前記位置合わせを再生する、少なくとも１つの表示装置（３８）が提供される、
請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記調整手段（２８〜３０）は、手動調整手段である、
請求項１５ないし１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記調整手段（２８〜３０）は、前記制御ユニット（３７）に接続されたモータ駆動式調整手段であり、前記位置合わせ不良が検出された後、前記関連した交換可能ツール（２、１０、１８）を前記ターゲット位置にもたらし、特に、前記制御ユニット（３７）は、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）から受け取った前記データに基づいて前記ホルダ（５、１１）を自動的に位置合わせするように構成されている、
請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記表示装置は、前記カメラの画像を再生するための画面（５５）、及び／又は前記調整手段（２８〜３０）のセンサ・ユニット（３２〜３４）上に設けられた表示部を含み、前記制御ユニット（３７）は、前記表示装置上に、前記現在位置についての情報、及び／又は前記交換可能ツール（２、１０、１８）の前記現在位置と前記ターゲット位置との間の関係を出力するように構成されている、
請求項１５ないし１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記上部交換可能ツール（２）は、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）について、前記関連したカメラ（５０、５１）を一時的に挿入するための座部を含み、前記下部交換可能ツール（１８）は、前記少なくとも１つのカメラ（５０、５１）により検出可能であり、前記上部交換可能ツール（２）に対して位置合わせされた前記下部交換可能ツール（１８）の前記ターゲット位置を記号で表す少なくとも１つのマーク（５３）を含む、  請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、包装のための紙、厚紙、又はプラスチックのワークピースシートを加工するための装置において上部及び下部交換可能ツールを位置合わせする方法に関する。本発明はさらに、上述のワークピースシートを加工するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に包装のための、そうした紙、厚紙（段ボールを含む）又はプラスチックのようなシートは、幾つかのステップでさらに加工される。例えば、同じシート上の複数のブランクが打ち抜かれ、その後、隣接するフラットベッド型剥離装置を有するフラットベッド型打抜きプレスにおいて分離される。剥離装置は、いわゆる「廃棄物」がシートから分離されるステーションと、個々のブランクがシートから押し出され、積み重ね部の上に配置される後続のステーションとを含む。フォルダーグルア（ｆｏｌｄｅｒ−ｇｌｕｅｒ）と呼ばれる更に別の装置において、ブランクを折り曲げ、断面で糊付けして丈夫な箱を生成する。
【０００３】
本発明による方法及び本発明による装置は、上記のフラットベッド型打抜きプレス及びフラットベッド型剥離又は打抜き（ｂｌａｎｋｉｎｇ）装置だけでなく、紙、厚紙、又はプラスチックのシートに印刷又はラミネート加工する印刷機、並びに、シートにエンボス加工して、折り目付けプロセスにおける後のブランク内に折り目を生成する装置にも関する。
【０００４】
これらの装置は、それぞれの種類の包装について、以下に「交換可能なツール（ｃｈａｎｇｅａｂｌｅ  ｔｏｏｌ）」と呼ばれる専用ツールを製造する必要があるという、共通の問題を有する。フラットベッド型打抜装置の場合、これらのツールは、切断ナイフ又はそれに取り付けられた圧力パッドを有するプレートであり、フラットベッド型剥離装置の場合、これらは、廃棄物又はブランクをシートから分離するピン及び圧力パッドである。これは、そうした装置が、加工されるシートに同時に作用する上部及び下部交換可能ツールを含むことを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フラットベッド型剥離装置では、例えば、上部及び下部交換可能ツールを位置合わせするために、次のステップが実行される。最初に、下部交換可能ツールが装置に挿入され、次に、装置を通って進み、前の打抜きステーションで切断されたシートが剥離ステーションに搬送され、そこで停止する。次に、切断セクションをシートから分離し、下部交換ツール内に開口部を設定し、そこを通って切り取り部分を切断縁に対して移動させなければならない。最後に、上部ツールが挿入され、下部ツールに対応するように位置合わせされる。この位置合わせプロセスにおいて、操作者は、場合によっては、互いに対する異なる部分の位置を点検するために、部分的に上から及び下から装置に立ち入らなくてはならない。これは、多大な時間を必要とし、困難である。
【０００６】
特に剥離及び分離のための交換可能ツールは、常に、印加圧力に正確に適合させ、前のステーションにおける切断縁部と位置合わせする必要がある。上部及び下部交換可能ツールが提供される場合、打抜き又は剥離プロセスでの場合のように、例えば、これらのツールをさらに、互いに正確に位置合わせする必要がある。位置合わせは、交換可能ツールのための、装置側に配置されたホルダを、スピンドル、歯車、及び手動駆動可能ホイールを用いて、供給されるシートの面に対して平行な面においてＸ方向及びＹ方向に、並びに回転方向にも調整することにより手作業で行われる。設定プロセス中、調整手段又はホルダの部分の位置が確認され、恒久的に測定されるため、ホルダの個々の位置が確認される。この目的のため、機械式又は機械デジタル式位置インジケータが用いられ、このインジケータは、ホルダの調整可能な部分又はホルダに結合された調整手段の位置を検出し、指し示す。操作者は、最初、設定時に装置の試運転を行い、次に、生産結果に基づいて装置を直観的に再調整しなければならない。このプロセスは、経験を積んだ操作者でも、およそ２０分かかり得る。一日のうちに幾つかの異なるシートを加工するので、装置を毎日何回も設定しなければならず、それにより、かなりの生産の損失がもたらされる。そうした生産の損失を最小にするために、ツールに最適な設定パラメータが記録され、それぞれの粘着ラベルが与えられ、それらがアーカイブに入れられる。再取り付けの場合には、次に、ホルダを、座標系における以前に決定した位置に設定すれば十分である。これは、実質的な時間の利得をもたらす。
【０００７】
本発明の目的は、特に、包装のための紙、厚紙、又はプラスチックのワークピースシートを加工するための装置において上部及び下部交換可能ツールを位置合わせする改善された方法、そしてまた交換可能ツールを互いに対してより迅速かつ容易に位置合わせするのを可能にする、ワークピースシートを加工するための装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による方法は以下のステップ、すなわち、
少なくとも１つのデジタル・カメラを準備するステップと、
下部交換可能ツールを装置側のホルダに挿入するステップと、
シートを、下部交換可能ツールの上にくるまで装置内に移動させるステップと、
上部交換可能ツールを装置側のホルダに挿入するステップと
少なくとも１つのカメラを用いて、上部交換可能ツールをシートに対して位置合わせするステップと、
シートを除去するステップと、
少なくとも１つのカメラを用いて、下部交換可能ツールを上部交換可能ツールに対して位置合わせするステップと、
によって特徴付けられる。
【０００９】
最初に、上述の順序は好都合であるが、必ずしも上述のステップをこの順序で実行しなくてもよいことを強調すべきである。例えば、シートが装置内に移動される前に上部及び下部交換可能ツールの両方の挿入を完了してもよい。
【００１０】
本発明による方法は、互いに対する及びシートに対する交換可能ツールの位置を検出するために機械に入り、後でこれらを再調整する必要をなくする。設定作業の全てを外部から行うことができ、そのことは、著しく迅速であり、さらに操作者にとって物理的に困難さがより少ない。互いに対して位置合わせされる部分の位置は、少なくとも１つのカメラによってキャプチャされ、さらに、位置合わせされる部分を見るために、アクセスが困難な装置のセクションを照らすことはもはや必要ない。デジタル・カメラは、優れた光度を有し、以前に要したこの努力も不必要になる。
【００１１】
位置合わせのために、好ましくは、少なくとも１つのカメラを装置内に一時的に導入し、位置合わせ後に装置から再び除去する。このことは、製造プロセス中に放出されるいずれの埃もカメラを汚さないという利点を有する。さらに、カメラは、場合によっては、可動部品上に収容され、そのことは、長期的に見れば、カメラのケーブルに負担をかけすぎることがある。しかしながら、もちろん、上述の欠点を克服するために、カメラを装置内に恒久的に、例えば非可動部品に固定することも完全に可能である。
【００１２】
シートに対する上部交換可能ツールの位置及び下部交換可能ツールに対する上部交換可能ツールの位置を検出するのに、１つのカメラだけで十分であり得る。この点について、シートに平行な面内の位置合わせを、回転方向を含む全方向に行う必要があり、精度の向上のために、位置を検出するために利用される基準点は、交換可能ツールの点、及び可能な限り互いから遠く離れて配置されるシートの点とすべきであることを確認しなければならない。位置合わせ精度は、例えば互いから離れている２つの点の横方向距離が増すにつれて改善される。
【００１３】
カメラのアクセスしやすさ又は検出範囲が十分でない場合には、複数のカメラを用いることが有用である。ここで、１つのカメラは、例えば、シートの供給方向における下部交換可能ツールの前縁領域をカバーし、さらに別のカメラは、交換可能ツールの後部領域をカバーすることができる。
【００１４】
少なくとも１つのカメラの位置に関する限り、試験により、さらに別の位置も有利であることが分かっている。例えば、カメラは、該カメラが上部交換可能ツールをカバーし、検出するように、空間的に固定し、交換可能ツールから離れるように、装置に取り付けることができる。ここでは、カメラは、その視野範囲において交換可能ツール全体を有することは要求されず、関連する部分で十分である。カメラは、加工装置内に恒久的に固定することができ、又は位置合わせプロセスのためにのみ加工装置に取り付け、位置合わせ後にそこから除去することができる。
【００１５】
少なくとも１つのカメラを、上部交換可能ツールに対するカメラの移動及び位置合わせを可能にするリテーナに取り付けることができる。
【００１６】
さらに、カメラは、上部交換可能ツール内の開口部を検知して、上部交換可能ツールの位置を判断し、上部及び下部交換可能ツールを互いに対して位置合わせするために、開口部を通して下部交換可能ツールを検知することができる。
【００１７】
この代案として、少なくとも１つのカメラは、上部交換可能ツール自体に固定することさえでき、例えば、少なくとも１つのカメラを、特定のカメラのためのぴったり適合する座部内に解放可能に挿入することができる。この場合、カメラによりキャプチャされるのは、上部交換可能ツールではなく、むしろ、上部交換可能ツールは、カメラのための座標基底を構成する。カメラは、通常、位置合わせプロセス後に除去される。
【００１８】
位置合わせプロセスは、下部交換可能ツールが、少なくとも１つのカメラにより検出されるように適合された少なくとも１つのマークを、特に、互いから離れた１つ又は２つのカメラにより検出されるように適合された２つのマークを有する場合、さらに加速され得る。マーク（単数又は複数）は、上部交換可能ツールと位置合わせされた下部交換可能ツールのターゲット位置を記号で表す。例えば、交換可能ツールは、装置の外で既に互いに完全に位置合わせされている。この完全な位置合わせ位置（ターゲット位置）において、次にマークは、下部交換可能ツールに恒久的に適用される、例えば位置合わせ用十字（ｃｒｏｓｓ）が焼き付けられる。同じことを上部交換可能ツールに対して行うこともできる。装置における完全な位置合わせにおいて、マークが所定の焦点に入るように、カメラを用いて、それぞれの位置合わせツールを正確に調整しなければならない。
【００１９】
上部交換可能ツールは、通常、シート上に提供されるマーク、又は縁部、特に切断縁部を用いて、シートに対して位置合わせされる。これらの切断縁部は、例えば、打抜きステーションにおいて生成され、後の剥離ステーションにおいて、対応する上部及び下部交換可能ツールを、前に生成された切断縁部と正確に位置合わせする必要がある。しかしながら、これの代わりに、位置合わせに役立つシート上のマークを提供すれば十分である。これは、ツールに対する前の加工ステーションにおけるシートの位置が既知であれば十分である。さらに、例えば、シートに印刷するとき、印刷される領域に対するマークの位置は、印刷中に適用されるマークのために予め定められ、常に一定であるので、マークは、後の打抜き又は剥離のための位置合わせ用の基準点として働くことができる。
【００２０】
位置合わせは、少なくとも１つのカメラに接続され、少なくとも１つのカメラによりキャプチャされる画像を再生する画面の形態の表示装置を用いて行うことができる。
【００２１】
カメラ画像に付加された電子マークを画面内にロードし、現在のカメラの向きを表すことができる。例えば、位置合わせ用十字は、ここではカメラ画像の中心にロードされ、位置合わせ用十字は、カメラ画像の中心及びカメラの向きを正確に表す。次に、完全な位置決めを実現させるために、シート上又は下部交換可能ツール上のマークのような十字を、この挿入された十字と位置合わせする必要がある。
【００２２】
位置合わせは、もっぱら画面を用いて手動で行うことができ、すなわち、操作者は、ホルダのための調整手段を使用し、画面を見ながら調整手段を手動で変更することができる。代替的に、この手動位置合わせはまた、付加的に、装置の制御ユニットに電子的に接続され、関連した変更可能ツールの設定中に移動する部分の位置を判断するデジタル・センサ・ユニットが用いられるように、実行することもできる。これらの可動部分は、ホルダの部分、又は調整手段の部分とすることができる。制御ユニットは、少なくとも１つのカメラから受け取った画像情報に基づいて位置合わせエラーを識別する。センサ・ユニット内に統合される表示部の形態の表示装置は、制御ユニットにより駆動され、現在の位置合わせ不良及び／又はターゲット位置に関するデータを出力する。これは、操作者が、位置合わせプロセス中に中央画面の前に立つことが絶対必要ではなく、そこから、操作者が、調整手段に手動で到達することができないという利点を有する。通常、調整手段に直接取り付けられるセンサ・ユニット上に表示されるため、操作者は、カメラを用いて取得され、制御ユニットにより加工される全ての現在データを即座に見て、その結果、精密な調整を即座に行うことができる。表示部は、例えばターゲット位置又は実際の位置を示し、又はどの方向に調整手段を作動させる必要があるか、又はターゲット位置からの距離を示す。
【００２３】
これの代案として、位置合わせは、完全に自動的に進行することができ、制御ユニットは、交換可能ツールをターゲット位置にもたらすために、モータを作動させて交換可能ツールを調整する。制御ユニットは、少なくとも１つのカメラにより制御ユニットに利用可能にされる情報に基づいてデータを計算する。この場合、表示装置を提供することが必要とは限らない。
【００２４】
本発明による方法は、フラットベッド型打抜装置若しくは剥離装置、エンボス加工装置、又はシート印刷装置に適用可能である。
【００２５】
上記の目的は、ワークピースシートを加工するための、特に包装のための紙、厚紙、又はプラスチックのシートを加工するための装置であって、
ワークピースシートが連続して搬送される加工ステーションと、
シートの加工に特有であり、装置側のホルダ内に固定されるように、かつ、互いに対して位置合わせされるように適合された、それぞれ上部及び下部交換可能ツールと、
装置を制御するための中央電子制御ユニットと、
制御ユニットに接続され、加工ステーション内に取り付けられる少なくとも１つのデジタル・カメラであって、シートが入ってくるとき、シートを光学的に検出することができ、シートが出ていくとき、下部交換可能ツールを光学的に検出することができる、少なくとも１つのデジタル・カメラと、
上部及び下部交換可能ツールを互いに独立して位置合わせするための調整手段と、
を備える装置によっても達成される。
【００２６】
本発明による装置は、特に、本発明による方法を実行するために提供される。
【００２７】
説明される方法を参照して上述したように、調整手段は、手動又はモータ駆動式調整手段とすることができる。モータ駆動式調整手段は、制御ユニットに接続され、位置合わせ不良が検出された後、関連した交換可能ツールをターゲット位置にもたらすことが可能である。
【００２８】
好ましくは、上部交換可能ツールに対する、入ってきたシートの現在の位置合わせを再生し、シートが出ていったとき、上部交換可能ツールに対する下部交換可能ツールの位置合わせを再生する、少なくとも１つの表示装置が提供される。
【００２９】
表示装置は、カメラ画像を再生するための画面、及び／又は調整手段のセンサ・ユニット上に設けられた表示部を含むことができ、制御ユニットは、現在位置についての情報、及び／又は現在位置とターゲット位置との間の関係を再生するように構成される。
【００３０】
上部交換可能ツールは、少なくとも１つのカメラについて、関連したカメラを一時的に挿入するための座部を含み、下部交換可能ツールは、少なくとも１つのカメラにより検出可能な少なくとも１つのマークを含むことができる。本発明による方法を参照して上述したように、このマークは、上部交換可能ツールに対して位置合わせされた下部交換可能ツールの完全なターゲット位置を記号で示す。
【００３１】
手動位置合わせの代わりに又はこれに加えて、完全に自動的な自動位置合わせを提供することもできる。このために、制御ユニットは、少なくとも１つのカメラから受け取ったデータに基づいてホルダを自動的に位置合わせするように構成される。
【００３２】
本発明のさらなる特徴及び利点は、以下の説明及び参照される添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】幾つかのステーションの形態の、本発明による幾つかの装置を含むフラットベッド型打抜機の側面図を示す。
【図２】剥離ステーションの形態の、本発明による装置の変形の簡単化した側面図を示す。
【図３】図２による装置についての摺動フレームの形態のホルダを示し、種々の交換可能ツールが、ホルダに挿入されるように適合される。
【図４】カメラの配置のための変形と共に、上部交換可能ツールの領域におけるホルダの断面図を示す。
【図５】長手方向端部の領域における、入ってきたシートの上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、紙、段ボールを含む厚紙及びプラスチック製のワークピースシートを加工するためのフラットベッド型打抜きプレスを示す。
【００３５】
フラットベッド型打抜きプレスは、ステーションとも呼ばれる複数の装置を有し、それを通してシートが連続して経路に送り込まれる。
【００３６】
フラットベッド型打抜きプレスは、互いに積み重ねられたシートが導入される、いわゆるフィーダ１００と、シートがフラットベッド型打抜きプレスの後のステーションに次々と供給される隣接するセパレータ１０２と、切断又はエンボス加工装置１０４と、廃棄物がシートから分離される剥離装置１０６と、ブランクがシートから分離されるブランク分離装置１０８とを含む。装置１０４〜１０８は、内部に提供される、いわゆる上部交換可能ツール１１０〜１１４及び下部交換可能ツール１１６〜１２０を有し、これらの交換可能ツールは、閉鎖されたときにこれらの間に配置されるシート１２２を加工するために対を成して互いに対して位置合わせされる。
【００３７】
例として、図２は、下向きに突出する剥離ピン４が取り付けられたいわゆる剥離ボード３を備えた上部交換可能ツール２を有する剥離装置１０６の変形を示す。
【００３８】
上部交換可能ツール２は、加工されるバッチ用のホルダ５に解放可能に固定され、このホルダ５は、装置側にあり、簡単化した方法で示される。示される実施形態において、ホルダ５は、剥離ボード３が固定される横方向に伸張可能なキャリッジ又は摺動フレームの形で設計される。
【００３９】
示される実施形態においては、２つの下部交換可能ツールが示され、より具体的には、上向きに突出し、剥離ピン４と位置合わせされた伸縮ピン１７が突出するボードの形態の交換可能ツール１０が示される。
【００４０】
交換可能ツール１０を設けるのは不可欠ではないので、剥離プレートの形態の交換可能ツール１８が唯一の下部交換可能ツールであってもよい。この剥離プレートは、サイズ及び幾何学的形状に関して打抜き廃棄物に適合され、その上にあるワークピースシートから分離される打抜き廃棄物の真下に配置される開口部を有する。分離中、ツールは閉鎖し、その結果、上部交換可能ツール２は下向きに移動し、剥離ピン４及び伸縮ピン１７は、随意的に打抜き廃棄物をクランプし、それらを剥離プレート内の開口部を通して下向きに排出する。
【００４１】
異なる形式の又は異なるブランクを有するシートは、常に、別個の特有の交換可能ツール２、１０、１８を必要とする。
【００４２】
交換可能ツール２、１０、１８を、そのフレーム型キャリッジ内に挿入し、装置内に導入し、そこで互いに及びシートに対して正確に位置合わせする必要がある。
【００４３】
図３に示されるホルダ５は、単なる一例として示され、その構成もまた簡単であり得る。さらに、これは、類似した設計における交換可能ツール１０、１８に対して使用することもできる。
【００４４】
ホルダ５は、一対のキャリア２０、２１と、キャリア構造体を形成する横断方向キャリア２２とを含む。幾分隠れて示される前方ガイド２４及び後方ガイド２５が、このキャリア構造体に調整可能に取り付けられる。前方ガイド２４は、該ガイド２４の本質的に全長にわたって延びる受け用溝２６を有する。後方ガイド２５は、溝２６に面し、見えない対応する溝を有する。ガイド２４、２５は、歯付きラック、リンク機構、及びスピンドルを用いて、その下にあるシート１２２の面に対して平行な面において、すなわちＸ方向（シートの移動方向）、Ｙ方向すなわちＸ方向に対して横断方向、及び回転方向Ｒに、所望のように調整することができる。さらに、ガイド２４、２５間の距離は、調整手段２７によって変えることができる。
【００４５】
更に別の調整手段２８、２９及び３０が、ガイド２４、２５をＸ方向、Ｙ方向及び回転方向Ｒに位置合わせする働きをする。
【００４６】
調整手段２７〜３０は、手動であるように又はモータ駆動するように構成することができる。
【００４７】
さらに、センサ・ユニット３１〜３４は、調整手段２７〜３０に接続することができ、対応する調整手段２７〜３０のそれぞれの位置、従って、ガイド２４、２５又はこれに結合されこれと共に移動する部分の位置を検出するために使用される。
【００４８】
センサ３６がその内部に収容され、表示装置３８、ここでは表示部を含むことができるセンサ・ユニット３１〜３４の１つが、記号で示される。
【００４９】
センサ・ユニット３１〜３４は、装置又はフラットベッド型打抜きプレス全体の制御ユニット３７に電子的に接続される。
【００５０】
上部交換可能ツール２を下部交換可能ツール、この場合は交換可能ツール１８と位置合わせするために、１つ又は２つのデジタル・カメラ５０、５１が提供される（図２参照）。示される実施形態において、カメラ５０は、シート１２２の供給方向Ａにおける前縁領域に提供され、カメラ５１は、交換可能ツール２の後縁領域に提供される（図５参照）。
【００５１】
カメラ５０、５１は、制御ユニット３７に接続され、交換可能ツール２、１８を位置合わせするためにだけ、装置に挿入することができる。剥離ボード３は、例えば、カメラ５０、５１を迅速に、確実に、遊びなしで配置するための適切な座部又は取り付け手段を有することができる。一例として、上部交換可能ツール２は、カメラ５０又は５１を挿入するための座部として用いることができる、剥離ボード３内の開口部６１（図４参照）を有する。代案において、図４に示されるように、カメラは、別個のリテーナ６０により固定される。リテーナ６０は、装置に（ここでは、打抜きプレスに）一時的に（位置合わせプロセスの間）、又は恒久的に（加工中でも）固定することができる。さらに、リテーナ６０は、ステーション内のシート１２２に平行な又は剥離ボード３に平行な面内のモータ駆動部により、カメラを手動で又は自動的に移動させることを可能にする。
【００５２】
カメラ５０、５１は、シート１２２が装置１０６内に入ったとき、カメラがこのシートを検出できるように、そして、シートがない場合、随意的に下部交換可能ツール１８を検出できるように配置される。
【００５３】
図５は、カメラ５０により随意的にキャプチャすることができるセクションの領域において上部交換可能ツール２を設定するためのシート１２２を示す。ここでは、例えば十字形のマーク５３が、シートの上側に恒久的に適用されていることが分かる。
【００５４】
こうしたマーク５３は、上部交換可能ツール２及び下部交換可能ツール１０の互いに対する最適な位置合わせの後、例えばレーザーを用いて焼かれるなど、装置の内部又は外部の下部交換可能ツール１８にも適用された。例えば、マークは、上部交換可能ツール２におけるカメラ５０用の座部と正確に位置合わせされる。
【００５５】
ここで、上部及び下部交換可能ツール２、１０及び１８を位置合わせする方法を以下に説明する。
【００５６】
最初に、場合によっては交換可能ツール１０である下部交換可能ツール１８が、必要に応じて取り付けられる。次に、上部交換可能ツール２が取り付けられ、前のステーションにおいて既に打ち抜かれたシート１２２が、フラットベッド型打抜きプレスによって装置１０６内に移動する。
【００５７】
シート１２２は、例えば、２つのマーク５３、すなわちマーク５３に対応する１つのマーク及びカメラ５１の下方の領域内の第２のマークを有するテスト・シートとすることができる。これらのマークは、前のステーションで生じたシート１２２の切断縁部に対して予め定められた一定の配分で配置される。
【００５８】
シートは、チェーン１２６によりフラットベッド型打抜きプレスを通って案内されるグリッパ１２４（図１参照）及び停止部を用いて、装置１０６内に正確に繰り返し配置され得るので、上部交換可能ツール２、次に下部交換可能ツール１８を、シート１２２と位置合わせするだけでよい。
【００５９】
この位置合わせは、カメラ５０、５１、及び制御ユニット３７に接続され、カメラ５０、５１によりキャプチャされる画像を表示する表示装置（画面５５）によって行われる。付加的に、カメラ５０のためのマーク５７及びカメラ５１のためのマーク５９が電子的に挿入され、現在のカメラの向きすなわちカメラ５０、５１の正確な中心及びその回転方向を表す画面５５上に示される。
【００６０】
これに関連して、カメラ５０、５１が、半径方向だけでなく回転方向にも、繰り返し正確に、リテーナ内に着座されることは重要である。図４に示されように、このために、カメラ５０、５１は、回転の方向を決定する役目を果たす偏心延長部５８を有することができる。
【００６１】
マーク５７、５９の下方に、画面５５は、カメラ５０、５１の画像にあるマーク、すなわち下部交換可能ツール１８上のマークを表示する。
【００６２】
ここで位置合わせ不良があることが分かり、従って、カメラ５１の領域における２つの縦線のような２つの十字を互いに位置合わせする必要がある。
【００６３】
ひとたび上部交換可能ツール２が、入ってきたシート又は基準シートと位置合わせされると、シートは除去され、カメラ５０、５１は、下の交換可能ツール１８を表示するので、今や下部交換可能ツール１８上の対応するマークは画面５５上に表示される。
【００６４】
ここで、下部交換可能ツール１８を、前に最適な方法で位置合わせされた上部交換ツール２と位置合わせする必要がある。必ずしも基準シートにそれぞれのマークを設ける必要はないことを強調すべきである。前の打抜きステーションにおいてシート内に生じた切断縁部により、位置合わせを行うことも可能である。
【００６５】
交換可能ツール２、１０、１８は、それぞれのマークが画面５５上に正確に重ね合わせられるまで、図３に示されるようなホイールの形態の調整手段２８〜３０を回転させることにより、単に手動で位置合わせされる。
【００６６】
代替的に、画面５５が離れすぎている場合、センサ・ユニット３２〜３４（図２参照）上に設けられた表示装置３８を用いて、手動位置合わせを行うことができる。
【００６７】
制御ユニット３７は、カメラ５０、５１から取得した画像データを用いて位置合わせエラーを検出し、対応する取得したデータを表示装置３８に送り、そこで、情報が再生され、実際の位置合わせ不良及び／又はターゲット位置がユーザに示される。例えば、ターゲット位置を表示部内に指し示し（図３の表示装置３８の上の線）、実際の位置をその下に指し示すことができる。次に、操作者は、下方の値が上方の値に達するまで、これに応じて調整手段２８を回転させる。これの代案として、表示装置３８は、例えば、コマンドとして調整手段２８の右又は左への回転を指し示す矢印のみを示すことができる。ターゲット位置に達するやいなや、例えば、停止サインを表示することができる。
【００６８】
しかしながら、代替的に、装置は、上部交換可能ツール２を下部交換可能ツール１８に対して、より具体的には、最初に上部交換可能ツール２を、次に下部交換可能ツール１８に対して完全に自動的に位置合わせすることもできる。
【００６９】
このために、センサ・ユニット３２〜３４が提供されるだけでなく、例えば、ステッピング・モータ又はサーボモータなどのモータ駆動式調整手段２８〜３０も提供される。これらのモータは、センサ・ユニット３２〜３４のように、制御ユニット３７に接続される。
【００７０】
カメラ５０、５１から受け取った画像情報を用いて、制御ユニット３７は、位置合わせが完了するまでそれぞれのモータを駆動する。瞬間的なモータ位置が、センサ・ユニット３２〜３４を用いて検出される。
【００７１】
交換可能ツール２、１０、１８が位置合わせされた後、カメラ５０、５１が再び除去され、フラットベッド型打抜きプレスが作動し始める。
【００７２】
しかしながら、位置合わせのために、カメラ５０、５１を単に一時的に提供する必要はなく、図４に示されるように、カメラ５０、５１を、ホルダ５の領域内に、又はマシン・フレームに固定されたリテーナ６０において、装置内に恒久的に収容することもできる。ここで、上部交換可能ツール２は、剥離ボード３内に開口部６１を有し、これを通してカメラ５０、５１は、シート１２２又は下部交換可能ツール１８を表示することができる。開口部６１は、例えば、下部交換可能ツール１８上のマークに対して位置配向されるので、これらは互いにセンタリングされる。カメラ５０、５１はさらに、例えば、開口部６１の縁部６２をキャプチャするので、カメラ５０、５１が、縁部６２によって上部交換可能ツール２の位置を検出することが可能になる。次に、例えば、縁部６２の円形の輪郭が、画面上に再生される。
【００７３】
例えばツール１０などの付加的なツールが位置合わせされる場合、ツール１０が装置に導入される前に、ツール１８を位置合わせすることができる。ツール１０はまた、カメラにより位置合わせされる。カメラによる検知、位置決め及び位置合わせのために開口部の縁部を提示するように、ツール１８にマークを設けること、又は開口部６１のような開口部を設けることができる。しかしながら、開口部は、上部ツールの開口部より小さい開口部領域を有するべきであり、すなわち、交換可能ツール３は、カメラ５０又は５１が、両方の開口部の縁部を同時に検知することを可能にする。
【００７４】
２つのカメラ５０、５１以外に、１つのカメラを提供することも可能であり、そのカメラは、互いに離間したマークを検出するために、より大きい画角を有する必要がある。
【００７５】
手動位置合わせに代わって又はこれに加えて、完全に自動的な自動位置合わせを行うこともできる。このために、制御ユニットは、少なくとも１つのカメラから受け取ったデータに基づいてホルダを自動的に位置合わせするように構成される。操作者は、位置合わせが手動で行われるか又は自動的に行われるかに関して、自分で決定することも可能である。装置が自動的にのみ位置合わせを行う場合、表示装置を省くことも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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