Устройство для тиснения и упаковочная установка, содержащая это устройство
EMBOSSING DEVICE AND A PACKAGING UNIT CONTAINING THIS DEVICE

Предложенное изобретение относится к устройству для тиснения и, в частности, к устройству для тиснения, предназначенному для использования в установке, применяемой в табачной промышленности, предпочтительно в упаковочной установке.
Предложенное изобретение также относится к способу идентификации полотна оберточного материала в упаковочной установке.
Упаковочная установка, конструктивно выполненная для изготовления пачек, заполняемых табачной продукцией, такой как, например, сигареты, раскрытая в настоящем документе, но без ограничения объема правовой охраны данного изобретения, содержит устройство для тиснения.
Указанное устройство выполняет тиснение полотна оберточного материала, обычно фольгированной бумаги или подобной ей, которое после разрезания на отрезки подают к оберточной системе пакующей сигареты установки.
Как известно, в упаковочных установках этого типа разматывающая система подает полотно фольгированной бумаги по заданному тракту до режущей системы, разделяющей его на отдельные отрезки вдоль линии резания, проходящей поперек направления подачи полотна, каждый из которых используют для обертывания группы сигарет с образованием внутренней обертки соответствующей пачки.
Как упомянуто выше, полотно, расположенное выше по ходу движения от режущей системы, подвергают действию устройства для тиснения, содержащего, как правило, два противоположно вращающихся валка, матричный валок и противоположный ему валок, расположенные с противоположных сторон вышеупомянутого тракта тангенциально друг к другу.
На соответствующих цилиндрических поверхностях этих валков выполнены выступы, например, в форме усеченной пирамиды, обеспечивающие на проходящей через них бумаге наличие поверхности с типичной шероховатой текстурой.
Вообще говоря, цилиндрические поверхности тиснильных валков также могут иметь зоны, не содержащие выступы в форме усеченной пирамиды или содержащие выступы, имеющие другие формы, для создания на каждом отрезке полотна требуемых графических узоров или текста и, соответственно, на участке внутренней обертки сигаретной пачки.
Для того чтобы обеспечить позиционирование графических узоров относительно группы сигарет, устройству для тиснения обычно придают форму, обеспечивающую оттиск на каждом отрезке полотна контрольной метки или центрирующей метки, используемой для синхронизации работы режущей системы с процессом разматывания полотна,
Более конкретно, центрирующая метка, обычно выполненная также тиснением, обеспечивает возможность синхронизации работы как разматывающей системы, так и режущей системы на основании узора, оттиск которого должен быть получен на полотне.
Упаковочная установка содержит систему считывания метки для идентификации заданной секции полотна.
Управление режущей системой и разматывающей полотно системой выполняется в соответствии с распознаванием этой секции.
Технические решения предшествующего уровня техники имеют некоторые недостатки.
В случае однородного тиснения контрольная метка состоит, например, из нетисненого прямоугольника.
Однако при других типах фонового тиснения и/или материала полотна, необходимо оптимизировать контраст между контрольной меткой и фоном для обеспечения возможности выявления контрольной метки оптической системой считывания.
Центрирующая метка может быть выполнена, например, в виде однородного тисненого прямоугольника, расположенного на полотне без тиснения, или нетисненого прямоугольника, расположенного внутри рамки, полученной однородным тиснением.
Для идентификации или выбора типа метки, наиболее легко выявляемый оптической системой, конструкторам упаковочной установки приходится проводить ряд испытаний.
Прежде чем будет получена возможность определения характеристик контрольной метки, для проведения этих испытаний необходимо создать конструкцию штампов с различными узорами и контрольными метками или приобрести их, выполнить ряд измерений и тестов, а также осуществить калибровку оптической системы.
В таком контексте основной технической целью настоящего изобретения является обеспечение устройства для тиснения и упаковочной установки, лишенных вышеупомянутых недостатков.
Целью этого изобретения является обеспечение устройства для тиснения, которое более эффективно выполняет центрирующую контрольную метку на полотне обрабатываемого оберточного материала.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение упаковочной установки, которая является более универсальной по сравнению с установками предшествующего уровня техники.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение способа идентификации контрольной метки на непрерывном полотне, который может быть выполнен лучше, чем решения предшествующего уровня техники.
Техническая цель и определенные выше цели по существу достигаются с помощью способа идентификации в соответствии с п. 10 и упаковочной установки в соответствии с п. 15 формулы изобретения.
Дополнительные признаки изобретения и его преимущества будут более очевидны из нижеследующего неограничивающего описания со ссылкой на предпочтительный неограничивающий вариант выполнения упаковочной установки, как проиллюстрировано на сопроводительных чертежах, на которых:
на фиг.  1 схематически показан вид в аксонометрии упаковочной установки в соответствии с предложенным изобретением, частично показанной в виде блок-схемы и с изъятыми некоторыми деталями для большей наглядности;
на фиг.  2 схематически показан вид сверху части тиснильного валка, составляющего часть установки, показанной на фиг. 1;
на фиг.  3 схематически показан вид сверху части полотна оберточного материала, обрабатываемого в установке, показанной на фиг. 1.
В соответствии с фиг. 1 числовой позицией 1 обозначена упаковочная установка в соответствии с предложенным изобретением.
Установка 1, применительно к настоящему документу, описана лишь в пределах, необходимых для понимания предложенного изобретения.
Установка 1 предназначена для изготовления пачек, которые не показаны, содержащих табачную продукцию, такую как, например, сигареты.
Установка 1 содержит формирующие средства, по существу известного типа и поэтому не рассмотренные подробно, предназначенные для формирования обертки для табачной продукции из полотна W оберточного материала.
Более конкретно, указанная обертка представляет собой внутреннюю обертку пачки, при этом полотно W оберточного материала является, например, полотном бумажного материала или металлизированной бумаги, известной как фольгированная бумага, или полотном металлического материала, такого как алюминиевая фольга, или подобного ей.
Полотно W имеет линию D основной протяженности и перемещается в направлении V подачи.
Формирующие средства по существу содержат систему для разматывания полотна W, схематически представленную в виде блока 3, систему для разрезания полотна на отрезки, схематически представленную в виде блока 4, и систему для сгибания отрезков оберточного материала, схематически представленную в виде блока 7.
Установка 1 содержит систему синхронизации, обозначенную числовой позицией 5, обеспечивающую синхронизацию работы системы 3 разматывания, режущей системы 4 и гибочной системы 7.
Как станет более понятно из дальнейшего описания, система 5 синхронизации выполнена с возможностью идентификации секции полотна W на основании обнаружения на самом полотне W контрольной метки 200, связанной с этой секцией, другими словами, контрольной метки 200, определяющей границы секции полотна, используемой для управления приводным механизмом режущей системы 4.
Более конкретно, система 5 синхронизации идентифицирует заданную секцию полотна W, например его поперечную секцию, на основании контраста между меткой 200 и полотном W.
Формирующие средства содержат устройство 100 для тиснения, расположенное вдоль тракта подачи полотна W и обеспечивающее нанесение оттиска постоянной метки на полотно W оберточного материала.
Поскольку устройство 100 по существу относится к известному типу, то его описание приведено лишь в пределах, необходимых для понимания предложенного изобретения.
Устройство 100 содержит первый тиснильный валок 101 и второй тиснильный валок 102 с ответствующими осями вращения R1 и R2.
Из показанного варианта выполнения со ссылкой, в частности, на фиг. 1, можно видеть, что валок 101 совершает вращение против часовой стрелки, а валок 102 вращается по часовой стрелке.
Валок 101 и валок 102 являются по существу цилиндрическими, а оси R1 и R2 расположены предпочтительно параллельно.
Валок 101 и валок 102 ограничивают проход 103 для полотна W и расположены относительно друг друга по существу известным образом для выполнения тиснения полотна W по мере его прохождения между валками 101 и 102 через проход 103.
В одном варианте выполнения на наружной стороне 101 а валок 101 содержит средства 104 для обеспечения оттиска на полотне W.
Средства 104, как будет более ясно из последующего описания, предназначены для выполнения оттиска контрольной метки 200 на полотне W.
В одном варианте выполнения средства 104 конструктивно выполнены для обеспечения оттиска декоративного узора 205 на полотне W.
Под термином «декоративный узор» 205 применительно к предложенному изобретению понимаются любые отделки, дизайн, текст или подобное указанному, которые должны присутствовать на внутренней обертке сигаретной пачки.
В проиллюстрированном примере декоративный узор 205 состоит из шероховато-текстурированной отделки полотна W и слова «Pull», обычно присутствующего на внутренних обертках сигаретных пачек.
В проиллюстрированном варианте выполнения валок 102 является противоположным валком, работающим посредством его цилиндрической поверхности 102а совместно с валком 101 по существу известным способом.
В варианте выполнения, не показанном в деталях и известном как конфигурация «pin up-pin up», поверхность 101а имеет множество обеспечивающих оттиск зубцов, и поверхность 102а имеет множество обеспечивающих оттиск зубцов, работающих совместно с зубцами, расположенными на поверхности 101а.
Зубцы на двух поверхностях 101а и 102а действуют совместно друг с другом, например, для сатинирования полотна W оберточного материала, при этом зубцы имеют, например, пирамидальную форму.
В варианте выполнения, не показанном в деталях и известном как конфигурация «pin up-pin down», поверхность 101 а имеет множество зубцов, обеспечивающих оттиск, а поверхность 102а имеет множество выемок, вмещающих зубцы валка 101.
Как упомянуто выше, обеспечивающие оттиск средства 104 выполнены с возможностью оттиска контрольной метки 200 на указанном полотне.
В соответствии с фиг. 2 и 3 в одном варианте выполнения обеспечивающие оттиск средства 104 содержат первое множество 106 зубцов, имеющее первый отпечаток для выполнения первого оттиска на указанном полотне W первого сегмента 206 метки 200 в соответствии с первым узором.
Предпочтительно в одном варианте выполнения первый сегмент 206 метки 200 нанесен тиснением на полотно W.
В одном варианте выполнения средства 104 содержат второе множество 105 зубцов, имеющее второй отпечаток для выполнения второго оттиска вышеупомянутого декоративного узора 205 на указанном полотне.
Второе множество 105 содержит зону 108 без зубцов для формирования второго нетисненого сегмента 208 контрольной метки 200 на полотне W.
Предпочтительно зона 108 проходит параллельно оси R1 валка 101 и выполнена на поверхности 101 а собственно валка 101.
На практике, когда полотно W проходит через проход 103, зона 108 не выполняет на нем оттиска какого-либо узора, оставляя полотно W по существу гладким.
Как схематически показано, ниже по ходу движения от устройства 100 полотно W имеет выполненный на нем тиснением декоративный узор 205, тогда как сегмент 208 является гладким, что создает контраст на фоне декоративного узора 205.
Как проиллюстрировано, первое множество 106 зубцов и не имеющая зубцов зона 108 смещены друг от друга вдоль директрисы первого валка 101.
Другими словами, первое множество 106 зубцов и зона 108 расположены на отдельных директрисах валка 101.
Более конкретно, первое множество 106 зубцов расположено так, что полная его длина, измеренная вдоль образующей валка 101, расположена на первой полосе 109 директрис валка 101.
Более конкретно, полная длина зоны 108, измеренная вдоль образующей валка 101, расположена на второй полосе 110 директрис валка 101.
Предпочтительно, полоса 109 и полоса 110 не имеют каких-либо общих директрис валка 101.
В соответствии, в частности, с фиг. 2, можно видеть, что обеспечивающие оттиск средства 104 содержат третье множество 111 зубцов, имеющее третий отпечаток, предпочтительно отличный от отпечатка множества 106 зубцов, для выполнения оттиска третьего сегмента 211 метки 200 на полотне W в соответствии со вторым узором, отличным от вышеупомянутого первого узора.
Предпочтительно в одном варианте выполнения третий сегмент 211 контрольной метки 200 фактически нанесен тиснением на полотно W.
Первое множество 106 зубцов, не имеющая зубцов зона 108 и третье множество 111 зубцов смещены друг от друга вдоль директрисы первого валка 101.
Более конкретно, полная длина зоны 111, измеренная вдоль образующей валка 101, расположена на третьей полосе 112 директрис валка 101.
Полоса 109, полоса 110 и полоса 112 не имеют каких-либо общих директрис валка 101.
В предпочтительном варианте выполнения обеспечивающие оттиск средства 104 содержат четвертое множество 113 зубцов, имеющее четвертый отпечаток, отличный от отпечатка множества 106 зубцов и отпечатка множества 111 зубцов, для выполнения тисненого сегмента 213 на полотне W.
Первое множество 106 зубцов, зона 108, не имеющая зубцов, третье множество 111 зубцов и четвертое множество 113 зубцов смещены друг от друга вдоль директрисы первого валка 101.
Более конкретно, полная длина зоны 113, измеренная вдоль образующей валка 101, расположена на четвертой полосе 114 директрис валка 101.
Полоса 109, полоса 110, полоса 112 и полоса 114 не имеют каких-либо общих директрис валка 101.
Обеспечивающие оттиск средства 104 содержат пятое множество 115 зубцов, имеющее пятый отпечаток, предпочтительно, одинаковый с отпечатком множества 113 зубцов для выполнения оттиска на полотне W тисненого сегмента 215.
Полная длина зоны 115, измеренная вдоль образующей валка 101, расположена на полосе 114 директрис валка 101.
Множество 113 зубцов и множество 115 зубцов расположены на расстоянии друг от друга вдоль директрисы полосы 114 с ограничением зоны 116, не содержащей зубцы, на валке 101.
Зона 116 расположена в полосе 114 с выравниванием вдоль образующей валка 101 с множествами 106 и 111 зубцов, а также с зоной 108.
Зона 116 определяет границы четвертого нетисненого сегмента 216 контрольной метки 200 на полотне W.
В свете вышесказанного в одном варианте выполнения метка 200 содержит сегменты 206, 208, 211 и 216, смещенные относительно друг друга вдоль основной линии D протяженности полотна.
Более конкретно, каждый из сегментов 206, 208, 211 и 216 метки 200 идентифицирует соответствующую полосу 206а, 208а, 211а и 216а на полотне W.
Каждая полоса 206а, 208а, 211а и 216а проходит вдоль линии D.
Предпочтительно, сегменты 206, 208, 211 и 216 расположены на одной линии вдоль секции полотна W под прямыми углами к линии D.
В одном варианте выполнения обеспечивающие оттиск средства 104 содержат шестое множество 117 зубцов, обеспечивающее оттиск кода 217 на указанном полотне W, идентифицирующего устройство 100 для тиснения.
В одном варианте выполнения установка 1 содержит считывающий датчик для каждой полосы полотна W, содержащей сегмент метки 200.
В примере, показанном на фиг. 1, установка 1 содержит датчик 6 для считывания информации с полосы 206а, датчик 8 для считывания информации с полосы 208а, датчик 11 для считывания информации с полосы 211а и датчик 16 для считывания информации с полосы 216а.
Первый считывающий датчик 6 выполнен с возможностью создания первого сигнала S1 считывания, зависящего от контраста между первым сегментом 206 метки 200 и полотном W.
Считывание контраста между первым сегментом 206 и полотном W происходит по существу в виде скачкообразного усиления или ослабления сигнала в зависимости от тисненого на полотне W узора 205, если он имеется.
Второй считывающий датчик 8 выполнен с возможностью создания второго сигнала S2 считывания в, зависящего от контраста между вторым сегментом 208 контрольной метки 200 и полотном W.
Считывание контраста между вторым сегментом 208 и полотном W происходит, например, по существу в виде скачкообразного усиления или ослабления сигнала в зависимости от тисненого на полотне W узора 205, если он имеется.
Третий считывающий датчик 11 выполнен с возможностью создания третьего сигнала S3 считывания, зависящего от контраста между третьим сегментом 211 контрольной метки 200 и полотном W.
Считывание контраста между третьим сегментом 211 и полотном W происходит, например, по существу в виде скачкообразного усиления или ослабления сигнала в зависимости от тисненого на полотне W узора 205, если он имеется.
Четвертый считывающий датчик 16 выполнен с возможностью создания четвертого сигнала S4 считывания, зависящего от контраста между четвертым сегментом 216 метки 200 и сегментом 213 и/или сегментом 215.
В показанном примере сегмент 215 расположен выше по ходу движения от сегмента 216 вдоль направления V подачи полотна, а сегмент 213 расположен ниже по ходу движения от сегмента 216 вдоль направления V подачи полотна.
Считывание контраста между четвертым сегментом 216 и сегментом 213 и/или сегментом 216 происходит, например, по существу в виде скачкообразного усиления или ослабления сигнала.
Для упрощения описания далее сделана ссылка также для сегмента 216, что касается контраста между ним и полотном W, а не контраста между ним и смежными тиснеными сегментами 213, 215, при этом следует понимать, что между сегментом 216 и сегментом 213 и/или сегментом 215 подразумевается наличие контраста.
Величина каждого из вышеупомянутых скачкообразных изменений зависит от контраста, считываемого с соответствующего сегмента метки 200.
Установка 1 и, более конкретно, вышеупомянутая система 5 синхронизации содержит компьютеризованный блок 17 управления, сообщающийся сдатчиками 6, 8, 11, 16.
Блок 17 управления выполнен с возможностью приема сигналов S1, S2, S3, S4 и идентификации секции полотна W на основе полученного сигнала S1, или S2, или S3, или S4 в зависимости от считываемого контраста между соответствующим сегментом 206, 208, 211, 216 контрольной метки 200 и полотном W.
Преимущественно, блок 17 конструктивно выполнен с возможностью распознавать, на этапе распознавания, сегмента контрольной метки с наибольшим контрастом относительно обрабатываемого полотна W и тисненого на нем узора 205 и основывать последующие выборки на указанном сегменте с наибольшим контрастом.
Преимущественно, устройство 100, как изложено выше, может быть использовано для получения контрольной метки 200, содержащей множество сегментов 206, 208, 211, 216 с возможностью независимого считывания каждого из них.
Посредством соответствующего выбора узоров тисненых сегментов контрольной метки 200 и учета наличия нетисненых сегментов контрольная метка 200 содержит по меньшей мере один сегмент, который определенно будет считан, независимо от узора, выполненного на полотне W.
Другими словами, при заданной контрольной метке 200, составленной из множества сегментов с узорами, отличающимися друг от друга, и соответственно, с различными контрастами на фоне полотна W, блок 17 управления всегда имеет сигнал S1, или S2, или S3, или S4, определяемый контрастом между соответствующим сегментом и полотном W, и являющийся достаточно отчетливым для точной идентификации секции полотна, создавая возможность синхронизации работы режущей системы.
В других вариантах выполнения устройство 100 для тиснения содержит различные множества зубцов для тиснения сегментов контрольной метки 200, имеющих различные узоры для получения множества контрастных сегментов на фоне полотна W.
В одном варианте выполнения контрольная метка 200 не содержит по существу гладких сегментов, то есть она содержит только тисненые сегменты, полученные, например, посредством множеств зубцов, таких как множества 111 или 106 зубцов.
В действительности контрольная метка 200 является универсальной меткой, которая может быть использована во всех тиснильных валках и которая всегда позволяет получить контрольную метку, которая может быть интерпретирована с относительной определенностью для любого полотна W, независимо от материала или тисненого на нем узора.
В одном варианте выполнения компьютеризованный блок 17 управления выполнен с возможностью создания разностного сигнала между первым и вторым сигналами S1, S2 считывания и с возможностью идентификации секции на основании этого разностного сигнала.
В действительности, например, считывание сегмента 206 и сегмента 208 создает сигналы S1 и S2, которые относятся к тисненому сегменту и гладкому сегменту.
Разность между этими двумя сигналами воспроизводит считывание с наибольшим контрастом, как если бы контрольная метка 200 определялась посредством тисненого сегмента на гладкой нетисненой полоске или полосе.
В одном варианте выполнения установка 1 и, более конкретно, вышеупомянутая система 5 синхронизации содержит датчик 18 для идентификации валка 101, сообщающийся с блоком 17 управления.
Датчик 18 выполнен с возможностью считывания вышеупомянутого идентификационного кода 217 и создания сигнала S, идентифицирующего устройство 100 тиснения.
Блок 17 управления выполнен с возможностью идентификации указанной секции и синхронизации работы режущей системы 4 с разматывающей системой 3 на основе сигнала S1, или S2, или S3, или S4 в зависимости от идентификационного сигнала S.
При распознавании устройства 100 для тиснения, установленного на установке 1, то есть, когда на основе сигнала S произошло распознавание тисненого узора на полотне W, блок 17 управления выполнен с возможностью выбора сигнала S1, или S2, или S3, или S4, созданного посредством считывания наибольшего контраста.
В действительности считывание кода 217 создает возможность распознания блоком 17, какой из сигналов S1, S2, S3, S4 является сигналом с наилучшим контрастом, и выбора этого сигнала для идентификации секции полотна W с приведением тем самым в действие, в частности, по меньшей мере системы 3 для разматывания полотна W, режущей системы 4 и гибочной системы 7.
При эксплуатации способ идентификации секции непрерывного полотна W включает этап выполнения на полотне W посредством тиснения контрольной метки 200, связанной с этой секцией с обеспечением идентификации указанной секции полотна W при идентификации метки 200.
Данный способ включает этап считывания контрольной метки 200, которая, как было изложено, содержит, например, сегменты 106, 108, 111 и 116, имеющие контрасты, отличные в сравнении с полотном W.
Сегменты контрольной метки смещены друг от друга вдоль линии D, так что они могут быть считаны независимо друг от друга.
В одном варианте выполнения контрольная метка 200 содержит нетисненый сегмент 116, расположенный внутри некоторой рамки, границы которой определены тиснеными сегментами 113, 115 для создания дополнительного контраста с полотном W.
В одном варианте выполнения, как было изложено, этап считывания метки 200 включает считывание всех сегментов метки 200 посредством соответствующих датчиков 6, 8, 11, 16 и этап выбора из отдельных сигналов S1, S2, S3, S4 считывания, создаваемых датчиками, сигнала, отображающего наибольший контраст для идентификации этой секции.
В одном варианте выполнения код 217 отпечатывают во время этапа тиснения полотна W, при этом этап считывания контрольной метки 200 включает этап считывания кода и всех сегментов метки.
Как изложено выше, указанный способ включает выбор из всех сигналов, создаваемых при считывании сегментов метки, одного сигнала, соответствующего наилучшему контрасту на основе кода устройства 100.
В одном варианте выполнения указанный способ включает идентификацию сегмента метки, предположительно обеспечивающего наилучший контраст на фоне полотна, и расположение датчика у этого сегмента.
В одном варианте выполнения указанный способ включает идентификацию сегмента метки, предположительно обеспечивающего наилучший контраст на фоне полотна, и после расположения всех датчиков для считывания всех сегментов, использование только одного датчика, расположенного у идентифицируемого сегмента.