DE3789847T2

DE3789847T2 - Vorrichtung zum Zuführen und Überwachen von Streifen.

Info

Publication number: DE3789847T2
Application number: DE3789847T
Authority: DE
Inventors: Thomas E Kleeman; William L Mohan; Samuel P Willits
Original assignee: Spartanics Ltd
Current assignee: Spartanics Ltd
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2007-10-20
Also published as: US4809188A; EP0265208A2; AU592471B2; JPS63120059A; EP0265208A3; EP0265208B1; DE3789847D1; JP2849087B2; CA1308797C; AU7949787A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Ausrichten von Aufdrucke tragendem Material in Relation zu einem Werkzeug, welches in einem Vorgang oder in einer Reihe von Vorgängen auf das Material einwirkt, insbesondere betrifft die Erfindung eine optische Sensoreinrichtung zum Lesen der Aufdrucke, ein Materialpositioniersystem und ein Steuersystem, welches auf das Ausgangssignal des Sensors anspricht, um das Positioniersystem anzuleiten, das die Aufdrucke tragende Material relativ zu dem Sensor einzurichten.
Bei vielen Bearbeitungsvorgängen ist es notwendig, dekoriertes oder Aufdrucke tragendes Material in einem Bearbeitungsbereich exakt zu positionieren, um das Material anschließend zu stanzen, zu bohren, einer Oberflächenbearbeitung zu unterziehen, zu heißsiegeln, oder um Bauteile anzubringen. Der Zweck der Positionierung besteht darin, eine genaue Ausrichtung zwischen dem dekorierten Muster oder Aufdruckmuster auf Materialien wie Kreditkarten, Namensschildern, gedruckten Schaltungsplatinen oder vorab teilgefertigten Materialien einerseits und einem Werkzeug oder Werkzeugen für eine Bearbeitung andererseits zu schaffen.
Außerdem wird jeder dieser Vorgänge möglicherweise auf einem einzigen Materialstück wiederholt. Dies kann eine komplexe Bewegungssteuerung sowohl bei der grob- oder ungefähren Positionierung als auch bei der endgültigen Fein- oder Musterausrichtungs-Positionierung erforderlich machen.
Es gibt andere Materialpositionier-Anwendungen, die lediglich eine exakte Steuerung der Materialkante in einem Bearbeitungsbereich und ferner eine genaue Steuerung des Materialvorschubs erfordern. Wenn dies der Fall ist, ist keine Musterausrichtung erforderlich.
Ausrichtungsfehler zwischen Aufdrucken oder Mustern auf Material und vorgelochten Ausrichtungslöchern oder -kanten können auf vielfältige Weise entstehen. Vier der häufigsten Quellen bei Ausrichtungsfehlern sind:
(1) Dimensionsschwankungen des Materials während der Verarbeitung, nachdem die Aufdrucke oder Muster an dem Material angebracht sind.
(2) Unrichtige ursprüngliche Positionierung der Aufdrucke oder Muster auf dem Material.
(3) Akkumulierte Fehler, wenn Mehrfachmuster auf einem einzelnen Materialstück aufgezeichnet werden, bedingt durch Fehler beim Erzeugen des ursprünglichen Werkstücks.
(4) Änderungen der Materialabmessungen aufgrund der Bearbeitung.
Beim genauen Positionieren von dekoriertem Material zwecks Bearbeitung ist es häufig notwendig, diese oder andere Ausrichtungsfehler, die in dem Prozeß vorher entstanden sind, zu korrigieren. Dies macht die Erfassung der Lage eines bekannten Merkmals des Musters sowie das Positionieren des gemusterten Materials relativ zu der Bearbeitungsstelle in Abhängigkeit der erfaßten Mustermerkmalposition erforderlich. Das Erfassen des Musters und die Steuerung der Materiallage lassen sich mit optischen Hilfsmitteln und manuellen Steuermitteln visuell erreichen, oder aber man kann einen optischen oder anderen Mustersensor dazu benutzen, um Servosysteme zu steuern, damit diese das Muster automatisch ausrichten.
Eine weitere Quelle von Systemfehlern, die sich durch die Bedürfnisse des Bearbeitungsprozesses ergeben kann, ist das häufig anzutreffende Erfordernis, das Muster mit dem in der einen Position befindlichen Material zu lesen, um das Material anschließend in eine andere Position für die Bearbeitung zu bewegen. Ein weiteres Systemerfordernis kann die Notwendigkeit sein, das Material mit hoher Geschwindigkeit einzubringen und auszutragen.
Im Stand der Technik sind verschiedene Erfassungsgeräte und Materialpositioniersysteme bekannt. Insbesondere beschreibt das US -Patent von Jallais 3,714,447 eine Vorrichtung zu photooptischen Lesen der Markierungen und Perforierungen auf Aufzeichnungsträgern; das US-Patent von Kissinger 3,940,608 beschreibt eine faseroptische Versetzungs-Meßvorrichtung, und das US-Patent von Kessler et al 3,584,779 beschreibt ein optisches Datenlesesystem. Ferner beschreibt das US-Patent von Papsdorf 3,957,188 ein Stanzband-Steuersystem, während das US-Patent von Schulze et al 4,398,657 eine Vorschubeinrichtung zum zyklischen Transportieren von Stäben oder bandähnlichem Material in Pressen, Schneidvorrichtungen und dergleichen beschreibt. Die FR-A-24 51 337 offenbart einen optischen Sensor, bei dem Licht über ein Bündel optischer Fasern in einen Lesebereich geleitet wird, wobei reflektiertes Licht aus dem Lesebereich über ein zweites Faserbündel zu einem Sensor geleitet wird. In der Vorrichtung nach der FR-A-23 28 645 wird Material über ein Walzenpaar transportiert, von denen eine das Material antreibt, während die andere von dem Material gedreht wird. Die Drehung der zweiten Walze wird erfaßt und für eine Regelung der ersten Walze herangezogen.
Es ist grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes System zum Bestimmen der Lage und der Qualität eines Musteraufdrucks, der Lokalisierung des Musteraufdrucks in einem Bearbeitungsbereich und zum Einleiten der Bearbeitung anzugeben.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material zum optischen Ausrichten gemusterten Materials mit einem oder mehreren optischen Musterhelligkeits-Detektoreinrichtungen, um das Material sequentiell zu einer oder mehreren Bearbeitungsstationen vorzurücken und das Material in den Arbeitsstationen zwecks Bearbeitung mindestens eines Musters auf dem gemusterten Material anzuhalten, wobei die optischen Detektoreinrichtungen jeweils einen Lesebereich besitzen und jeweils in einer ortsfesten Lage relativ zu der Bearbeitungsstation gelagert sind, um mindestens einen ausgewählten Abschnitt des Musters zu sehen, und an ein rechnergestütztes Steuersystem angeschlossen sind, um ein Signal dann zu erzeugen, wenn eine kontrastbildende Kante jedes ausgewählten Abschnitts des gemusterten Materials sich einen Lesebereich hinein bewegt; dadurch gekennzeichnet, daß das rechnergestützte Steuersystem außerdem an eine Materialbewegungsmechanismuseinrichtung , an eine Materialbewegungsleseeinrichtung, an eine Steuertafeleinrichtung und an eine Einrichtung zum Einleiten eines Maschinenzyklus angeschlossen ist, die Materialbewegungsmechanismuseinrichtung einen oder mehrere Sätze von Andrückwalzen aufweist, um das gemusterte Material zu bewegen, die Materialbewegungsleseeinrichtung eine Drehungsmeßsensoreinrichtung aufweist, welche an die Materialbewegungsmechanismuseinrichtung derart gekoppelt ist, daß die Position des gemusterten Materials kontinuierlich gemessen wird, wenn es sich zwischen den Andrückwalzen befindet, und die Steuertafeleinrichtung die Eingabe von definierten Kennwerten von zumindest einem ausgewählten Abschnitt des gemusterten Materials gestattet; das rechnergestützte Steuersystem die definierten Kennwerte speichert, die gelesenen Kennwerte des gemusterten Materials mißt und die gelesenen und die gemessenen Kennwerte mit den definierten und gespeicherten Kennwerten vergleicht, und das rechnergestützte Steuersystem außerdem auf die von einem oder mehreren Mustern kommenden Signale anspricht, um die Bewegung des gemusterten Material mit der Materialbewegungsmechanismuseinrichtung zu steuern und ein Muster in einer ortsfesten Position anzuordnen, welche einen ausgewählten Abstand von einem oder mehreren Lesebereichen besitzt, und um den Bearbeitungszyklus dann einzuleiten, wenn die von dem einen oder mehreren Mustern kommenden Signale den definierten und gespeicherten Kennwerten entsprechen.
Der bevorzugte optische Musterhelligkeitsdetektor enthält eine einzigartige Anordnung aus einer Beleuchtungsquelle, optischen Elementen und Leseelementen, welche in einer Einrichtung eine genaue Helligkeitsfeststellung sowohl bei reflektierenden als auch bei diffusen Oberflächen ohne Parallaxenfehler ebenso vorsieht wie eine gut definierte Lesefläche und eine starke Trennung zwischen dem Detektorsensor-Körper und dem gelesenen dekorierten Material. Diese Attribute sind wichtig, wenn die Materialoberflächen-Merkmale, ihre Dicke und ihre Glattheit sehr stark streuen. Der Detektor sendet gepulste Daten, die kennzeichnend sind für die Musterkanten in dem Lesebereich auf dem gemusterten Material, zu dem erfindungsgemäßen Rechnersteuersystem, wenn sich das Material durch den Lesebereich hindurchbewegt.
Der bevorzugte Materialbewegungsmechanismus enthält einen servogetriebenen Motor, einen Kodierer und Materialsteuerwalzen, die in spezieller Weise so angeordnet sind, daß die Bewegung des dekorierten Materials während der Positionierung akkurat erfaßt und gesteuert wird, während außerdem eine Aufgabe und ein Ausbringen des Material mit hoher Geschwindigkeit erreicht wird. In einigen Anwendungsfällen wird ein Paar von erfindungsgemäßen Materialbewegungsmechanismen eingesetzt. Die gestattet eine vollständige Steuerung kurzer Streifen oder Blätter dekorierten Materials in einem Bearbeitungsbereich, ohne das ein Teil des paarweise angeordneten Mechanismus sich in dem Bearbeitungsbereich befindet.
Das rechnergestützte Steuersystem kombiniert die von dem Kodierer oder den Kodierern kommenden Materialbewegungsdaten mit Musterkantenpositionsimpulsen von dem oder den Musterhelligkeitsdetektoren. Das Steuersystem erzeugt Einzelachsen-Servomotorsteuersignale für eine mit hoher Geschwindigkeit erfolgende Präzisions-Ausrichtpositionierung des dekorierten Materials innerhalb des Bearbeitungsbereich s. Diese Präzisions-Ausrichtpositionierung im Bearbeitungsbereich läßt sich so durchführen, daß kein Teil der Anlage sich innerhalb des Bearbeitungsbereichs befindet. Das bevorzugte System erzeugt außerdem Signale, wie sie zum Einleiten des Bearbeitungsablaufs erforderlich sind, nachdem das Material positioniert ist oder bevor das Material positioniert ist, jedoch derart zeitlich abgestimmt, daß die eigentliche Bearbeitung stattfindet, nachdem das Material positioniert ist.
Wenn die Kombination aus Musterkantendetektor, Materialbewegungsmechanismus und Steuersystem verwendet wird, um einen speziellen Zieltyp auf dem dekorierten Material zu erfassen, kann das System zweiachsige Hochgeschwindigkeits-Servormotorsteuersignale generieren.
Das vorliegende System kann ein neues und verbessertes System zum Lokalisieren und Auswerten von Musteraufdrucken schaffen, welches auf Muster anspricht, die entweder reflektierende oder diffuse Oberflächen besitzen.
Die vorliegende Erfindung kann außerdem ein neues und verbessertes System zum Lokalisieren und Auswerten von Musteraufdrucken schaffen, welches den Abstand zwischen den Musteraufdrucken und dem Lokalisierungssystem gegenüber herkömmlichen Systemen deutlich heraufsetzt.
Außerdem kann das System in einem Materialbewegungsmechanismus eine spezielle Ausgestaltung von Bauteilen derart vorsehen, daß eine noch genauere Materialpositionierung als bisher möglich ist.
Das System ist in der Lage, ein rechnergestütztes Steuersystem bereitzustellen, welches Eingangsdaten von dem Musteraufdruck-Lokalisierungssystem und dem Materialbewegungssystem kombiniert, um eine genauere Lokalisierung der Musteraufdrucke innerhalb des Bearbeitungsbereichs zu ermöglichen, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist zum Einleiten des Bearbeitungsvorgangs in Abhängigkeit eines Bearbeitungsvorgangs-Abschlusses, um weitere Musteraufdruck-Materialbewegungs- Bearbeitungs-Zyklen einzuleiten, und ferner eine Einrichtung zum Beenden der Bearbeitung vorgesehen ist, wenn ein Maschinenschaden auftritt.
Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung und deren Merkmale und Ziele ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm in teilperspektivischer Darstellung von Hauptbauteilen eines optischen Musterhelligkeitsdetektors;
Fig. 2 eine schematische Form einer vorteilhaften Anordnung von optischen Fasern nach Fig. 1 am bildseitigen Ende der Fasern;
Fig. 3 schematisch die Beleuchtung in der Objektebene nach Fig. 1 bei der Anordnung der optischen Fasern gemäß Fig. 2;
Fig. 4 in schematischer Form eine vorteilhafte Anordnung der optischen Fasern nach Fig. 1 am Bildende der Fasern;
Fig. 5 eine grafische Darstellung der Bereiche in dem Lesebereich nach Fig. 1, die auf die Sensorfasern nach Fig. 2 abgebildet werden;
Fig. 6 eine schematische, perspektivische Darstellung der mechanischen Hauptelemente des gesamten Systems einschließlich Musterdetektor, Materialbewegungssystem und rechnergestütztem Steuersystem;
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von Fig. 6, wobei die Antriebswalze dieser Figur dargestellt ist;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines typischen Streifens dekoriertem Materials, welches in Verbindung mit dem System verwendet wird;
Fig. 9 eine vergrößerte Detailansicht des Aufbaus einer Zielmusterlesefläche des Systems für eine zweiachsige Erfassung und Korrektur;
Fig. 10 die bevorzugte Ausführungsform des Lesebereichs und des Zielmusters in einer orthogonalen Ansicht für zweiachsiges Erfassen und Korrigieren;
Fig. 11 ein volles Muster in Relation zu einem runden Lesebereich; und
Fig. 12 einen Doppelmusterdetektor und ein Materialbewegungssystem.
Der Musterkantendetektor kombiniert optische Fasern und herkömmliche optische Mittel in besonderer Weise, um neben einer starken Trennung zwischen Detektorkörper und Muster ein optisch schnelles, geringes Neben sprechen aufweisendes, koaxiales Musterlesesystem für reflektierende und diffuse Muster bei großer Feldtiefe, parallaxenfreiem und gut definierten Lesebereich zu schaffen. Die Einzelheiten des Detektors sind in Fig. 1 dargestellt. Ein Objektiv 20 hat eine Brennebene in der Nähe eines Bildbereichs 22 und eine weitere Brennebene in der Nähe einer Objektebene 24. Das Objektiv 20 fokussiert die Beleuchtung von dem Ende der Beleuchtungsfasern 26 im Bildbereich 22 auf das in der Objektebene 24 befindliche Muster. Die Mitte des Endes des kombinierten Faserbündels 28 befindet sich auf der optischen Achse 30. Das Objektiv 20 fokussiert außerdem das Bild einer Mustermarkierung 32 zurück auf die Enden des kombinierten Faserbündels 28. Die Auflösung des Objektivs 20 und der Durchmesser der Fasern lassen sich derart wählen, daß die Enden der individuellen Beleuchtungsfasern 26 auf dem Muster innerhalb der Objektebene 24 nicht aufgelöst werden können. Der Grund dafür wird ersichtlich, wenn im folgenden die Einzelheiten des Detektors erläutert werden. Die Enden der Fasern im Bildbereich 22 sind derart abwechselnd angeordnet, daß Sensorfasern an Beleuchtungsfasern angrenzen. Bei dieser Anordnung streuen die nicht-aufgelösten Beleuchtungsfaser-Bilder in der Objektebene 24 über in Bereiche innerhalb des Lesebereichs 24, die das Objektiv 20 auf die Sensorfaserenden in der Bildebene 22 zurück-abbildet. Bei dieser Anordnung ist die Beleuchtung des Lesebereichs 34 bei bester Fokussierung zufriedenstellend gleichförmig, wenngleich die Beleuchtungsquelle in der Bildebene 22 sehr ungleichmäßig ist, da die unter den Beleuchtungsfasern 26 verstreuten Sensorfasern 36 dunkel sind. Um die Anordnung weiter zu erläutern, zeigen
Fig. 2 und 4 zwei typische Anordnungen von Faserenden in dem Bildbereich 22. Jeder Kreis bedeutet das Ende einer Faser. Die offenen Kreise repräsentieren Beleuchtungsfasern, und die Kreise mit einem "X" in ihnen bedeuten Sensorfasern. Wenn der Unschärfring des Objektivs 20 gleich groß wäre wie der Durchmesser der Fasern, würde die Beleuchtung in der Objektebene 24 seitens der Faseranordnung gemäß Fig. 2 ähnlich wie in Fig. 3 gezeigt aussehen, wonach sich Beleuchtungskreise überlappen.
Die Flächen in dem Lesebereich 34, die auf die Sensorfasern nach Fig. 2 abgebildet werden, sind in Fig. 5 dargestellt. Dies schafft eine effektive Lesefläche zum Erfassen der Lage der Kanten in einem Muster.
Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung unter Verwendung des gleichen Faserdurchmessers besitzt eine größere effektive Lesefläche und liefert außerdem mehr totalreflektierte Beleuchtung über das Objektiv 20 und das Sensorfaserbündel 36 zurück zu dem Sensor. Weil die effektive Lesefläche größer ist, besitzt die Anordnung nach Fig. 4 nicht die Fähigkeit, feine Mustereinzelheiten so gut aufzulösen, wie es die Anordnung nach Fig. 2 vermag.
Wenn die Größe einer Faser, die ohne optische Beeinträchtigung abgebildet wird, im Vergleich zu dem gewünschten Lesebereich klein ist und zahlreiche Fasern sowohl im Sensorbündel 36 als auch im Beleuchtungsbündel 26 verwendet werden könnten, würde ein homogenes Mischen von Fasern in dem Bildbereich 22 hervorragende Ergebnisse für den Musterdetektor liefern.
Wenn sich das muster-tragende Material 38 nicht in der Objektebene 24 befindet, wird die Auflösung der Beleuchtungsfaserbilder auf dem Lesebereich 34 weiter verschlechtert, und die Beleuchtung des Lesebereichs 34 wird gleichmäßiger aufgrund der stärkeren Streuung des Bildes von jeder einzelnen Beleuchtungsfaser. In ähnlicher Weise werden auch die Bereiche im Lesebereich 34, die auf die Sensorfasern im Bildbereich 22 abgebildet werden, vergrößert. Der Gesamteffekt des sich aus der Brennebene herausbewegenden Materials besteht darin, daß die Empfindlichkeit beim Lesen gleichförmiger wird und der effektive Sensorbereich geringfügig vergrößert wird. Erneut bezugnehmend auf Fig. 2 und 4 sieht man, daß die dargestellten typischen Faseranordnungen symmetrisch sind. Um die höchste Lesegenauigkeit bei unvollkommenen Mustermarkierungen (unregelmäßige oder schlecht gedruckte Markierungen) und einen relativ großen abgebildeten Faserdurchmesser zu erhalten, ist es wichtig, eine solche symmetrische Anordnung vorzusehen. Bei relativ Meinem abgebildeten Faserdurchmesser ist ein homogenes Vermischen von Fasern ohne exakte Symmetrie in den meisten Fällen zufriedenstellend. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, liefert ein effektiver Lesebereich 34, der in der Leserichtung 40 schmal ist und senkrecht zu der Leserichtung 40 lang ist, eine gute Markierungsempfindlichkeit und eine gute Mittelung von Markierungsunregelmäßigkeiten, und schafft außerdem bei einer Einzelachsen-Ausrichtung eine genaue Markierungskanten-Positionserfassung.
Eine Beleuchtungsquelle 42 wird über eine Kondensorlinse 44 auf das Beleuchtungsfaserbündel fokussiert, und ein Sensor 46 setzt die von dem Sensorfaserbündel 36 empfangene abgebildete Information um.
Die obige Beschreibung des Musterkantendetektors unter Verwendung eines gabelförmigen optischen Faserbündels und eines optisch schnellen Linsensystems wird aufgrund seiner beträchtlichen Vielseitigkeit bevorzugt. Allerdings lassen sich Systeme unter Verwendung eines objektivfreien optischen Fasersensorsystems oder Systemen mit einem Objektivsensor ohne Faseroptik in einem eher eingegrenzten Bereich von Material- und Markierungsmerkmalen einsetzen.
Fig. 6 ist eine anschauliche Darstellung, welche die mechanischen Hauptkomponenten in dem Positioniersystem und dem Musterdetektor veranschaulicht. Die Figur zeigt einen Streifen oder ein Blatt dekorierten Materials 38 mit individuellen Teilen 48, welche mit Durchgangslöchern 50 und 52 in einem Stanzblock 54 ausgerichtet sind, und in die Löcher hineingestanzt werden müssen. Die Stanzpresse, der Formsatz und die für den tatsächlichen Stanzvorgang des Materials erforderliche Stanzvorrichtung sind nicht dargestellt.
Über eine Welle 60 ist ein Eingangsservomotor 56 an eine Eingangskantensteuerantriebswalze 58 gekoppelt. Eine Eingangskodiererwalze 62 treibt über eine Welle 66 einen Drehwellenkodierer 64. Die Kodierwalze 62 ist federbelastet, um das Material 38 gegen die Antriebswalze 58 zu drücken. Die Kodierwalze 62 steht nicht über Zahnräder mit der Antriebswalze 58 in Verbindung, wie es bei einem typischen Walzenvorschub der Fall ist. Statt dessen wird das Material 38 lediglich durch die Antriebswalze 58 angetrieben, wobei das Material 38 wiederum die Kodierwalze 62 antreibt. Die Kodierwalze 32 wird aus zwei Hauptgründen lediglich durch das Material 38 angetrieben: erstens ergibt sich beim Messen des Materialvorschubs eine verbesserte Genauigkeit, und zweitens wird ein einfaches Lesesystem zum Erfassen des Anfangs und des Endes des Materials geschaffen, wenn dieses durch das Positioniersystem läuft. Diese zwei Gründe werden später verdeutlicht.
Die Kantensteuerantriebswalze 58 besitzt einen Flansch 68, und die Drehachsen der Antriebswelle 60 und der Kodiererwelle 66 liegen nicht senkrecht zur Laufrichtung 40 des Materials 38. Bezüglich einer vergrößerten Ansicht des Flansches an der Antriebswalze sei auf Fig. 7 verwiesen. Ein Winkelabstand von 0,1 Grad bis 5 Grad ist in der Drehachse eingestellt, um das Material 38 gegen den Antriebswalzenflansch 68 zu drängen, wenn das Material in den Formbereich 54 hineinbewegt wird.
Eine Seitenführungsrolle 70 und eine Seitenandrückrolle 72 steuern die Lage der Materialseite vor der Steuerwalze 58 und der Kodierwalze 62. Ein Arm 74 und eine Torsionsfeder 76 sorgen für die erforderliche Bewegungssteuerung und den Druck für die seitliche Druckrolle 72. Die Lage des Materials 38 in der Ein-/Aus-Richtung 77 senkrecht zur Materialbewegungsrichtung 40 wird oberhalb des Formbereichs 54 gesteuert durch die Lage eines Antriebswalzenflansches 68 und die Seitenführungsrolle 70.
Die mechanische Anordnung der Bauteile des Materialbewegungsmechanismus ist nicht dargestellt. Die Anordnung muß dafür sorgen, daß sämtliche Bauteile eine stabile Abstützung relativ zueinander aufweisen, wobei aber eine Einstellung der gesamten Bauteilegruppe und mithin des Materials 38 in Richtung auf den Formblock 54 und von diesem weg möglich sein muß. Diese Hin-/Weg-Einstellung des Materials 38 relativ zu dem Formblock 34 ist während der Einrichtung erforderlich, um das gedruckte Muster in der Ein-/Aus-Richtung 77 über den Formlöchern 50 und 52 richtig zu positionieren.
Die korrekte Steuerung kurzer Material streifen erfordert einen zweiten Materialsbewegungsmechanismus, der sich auf der Ausgangsseite des Formbereich s 54 befindet, wobei der Ausgangsantriebswalzenflansch 78 die Lage der Materialkante auf der Ausgangsseite der Form steuert. Wenn das Material 38 von beiden Sätzen von Materialsteuerrädern ergriffen wird, steuern die zwei Antriebswalzenflansche 68 und 78 die Kantenlage des Materials 38 innerhalb des Formbereichs 54. Nachdem der Materialstreifen 38 die Eingangsmaterialsteuerräder verläßt, wird die Kantenlage gesteuert durch den Ausgangsantriebswalzenflansch 78 und die Seitenführungsrolle 80, und die Steuerung der Musterpositionierung innerhalb des Formbereichs 54 geht über auf den Ausgangskodierer 82 und den Ausgangsservomotor 84, was durch das erfindungsgemäße Mikroprozessorsteuersystem veranlaßt wird.
Die Steuereinheit 92 stellt anhand der Einzelheiten des in dem System eingestellten Streifenmaterials fest, welche gelesenen Ausrichtmarkierungsdaten durch den Ausgangskodierer 82 verwendet werden, um den Streifen 38 oberhalb des Formblocks 54 zu positionieren. Wenn Daten von einer zu positionierenden Markierung gerade von dem Ausgangskodierer 82 gelesen werden, wird die Steuerung eines Öffnens und Schließens eines Aktivierungsfensters unter Verwendung der Ausgangskodiererpositionsdaten zu einer Basis übertragen, und die von den Kanten der gelesenen Markierung erzeugten Impulse werden dann zu den Ausgangskodiererpositionsdaten in Beziehung gesetzt. Auf diese Weise werden sämtliche Daten, die zum Positionieren seitens des Ausgangskodierers 82 verwendet werden, zu dem Ausgangskodierer in Beziehung gesetzt. Dies alles wird gesteuert durch die erfindungsgemäße Steuereinheit 92. Darüber hinaus erfolgt eine Umschaltung der Steuerung der abschließenden Positionierung des Materials 38 zu dem Ausgangskodierer 82 bei einer geeigneten zeitlichen Ablauffolge seitens der Steuereinheit 92.
Die Bearbeitung des Materials ändert möglicherweise die physischen Abmessungen der verbleibenden Materialbahn. Wenn dies geschieht, ist der "Vorrückabstand bis zu der Form", also der von dem Kodierer gemessene Weg der Markierung 90 von dem Sensorbereich 34 zu dem Formblock 54, in Bezug auf den Ausgangskodierer 82 anders als in Bezug auf den Eingangskodierer 64. Die Korrektur für diesen abweichenden Materialweg erfolgt durch das Steuersystem und wird manuell in das System als "Korrektur für letzte Teile" eingegeben. Diese Korrektur wird zu der gemessenen Markierungsposition für sämtliche Markierungen hinzugefügt, die von dem Ausgangskodierer 82 positioniert werden. Wenn ein zweiter Materialbewegungsmechanismus auf diese Weise eingesetzt wird, ist es wünschenswert, daß die mechanische Anbringung der Bauteile beider Mechanismen gemeinsam in der Ein-/Aus-Richtung 77 bewegbar sind, um eine geeignete Einrichtung der Positionierung des Streifens 38 in der Ein-/Aus-Richtung zu ermöglichen.
Die vorstehende Beschreibung des Materialbewegungs- und Steuersystems betraf vornehmlich die Präzisionssteuerung des Blattmaterials in einer einzelnen Richtung unter der optischen Steuerung einschließlich des Erfassens der Lage der Vorderkante des Blattmaterials und der Muster auf dem Material. Das Materialbewegungssystem kann dazu benutzt werden, eine exakte mechanische Materialpositionierung vorzunehmen, ohne Bezugnahme auf ein Muster zu nehmen, indem lediglich der Musterhelligkeitssensor deaktiviert und die Musterkennwerte eingestellt werden, so daß keine Daten erforderlich sind.
Wie im folgenden beschrieben wird, kann es wünschenswert sein, die Ein-/Aus-Position 77 des Streifens 38 einer Regelung zu unterziehen. Die Ausgestaltung der mechanischen Lageanordnung sollte auch die Möglichkeit beinhalten, in der Ein-/Aus-Richtung 77 mit Hilfe einer Positioniervorrichtung bewegt zu werden, um diese Ein-/Aus-Positionierung zu ermöglichen.
Zusammen mit der Kodierwalze 62 dreht sich eine Bremstrommel 86. Wenn sich kein Material zwischen den Walzen befindet, kontaktiert die Kodierwalze 62 die Antriebswalze 58 nicht. Die Bremstrommel 86 wird von einem Bremsschuharm 88 gelagert. Dieser hält die Kodierwalze 82 gegenüber einer Drehung fest, wenn sich kein Material zwischen den Walzen befindet. Wenn sich die Antriebswalze 58 im Uhrzeigersinn ohne Material dreht und dann Material durch die Seitenrollen 70 und 72 in den Spalt zwischen der Antriebs- und der Kodierwalze 58 bzw. 62 geschoben wird, wird die Bremstrommel 86 von dem Bremsschuharm 88 angehoben, und die Kodierwalze 82 beginnt sich zu drehen. In ähnlicher Weise wird, wenn das Ende des Materials den Spalt zwischen Antriebs- und Kodierwalzen 58, 62 verläßt, die Bremstrommel 86 gegen den Bremsschuharm 88 niedergedrückt, und die Kodierwalze 62 hört mit dem Umlaufen auf.
Durch einen Vergleich der Signale vom Kodierer 64 mit den Signalen zum Servomotor 56 kann das rechnergestützte Steuersystem Materialende-Signale zur Eingabe in das Gesamt-Ausrichtprogramm generieren. Ein sehr einfaches Kriterium für die Vergleichslogik lautet: Wenn der Antriebsmotor 86 sich mit einer gewissen Minimalgeschwindigkeit dreht und der Kodierer 64 keine Impulse mit einer gewissen minimalen Geschwindigkeit erzeugt, so befindet sich kein Material zwischen den Walzen 62 und 58, oder es liegt ein Materialstau vor.
Der in Fig. 6 durch das Objektiv 20 mit dem Lesebereich und dem Abbildungsbereich 22 dargestellte Musterdetektor befindet sich vorzugsweise zwischen den Steuerwalzen 58 und 62 und dem durch den Formblock 54 dargestellten Bearbeitungsbereich. Dadurch, daß man das Muster so nahe wie möglich bei der Bearbeitungsstelle erfaßt, wird der Materialweg zwischen der Mustererfassung und der Ausrichtposition innerhalb des Bearbeitungsbereichs minimiert, und dadurch werden auch die Fehlereinflüsse beim Messen der Materialbewegung durch die Kodierwalze 62 minimiert. Wenn der Bearbeitungsbereich derart beschaffen ist, daß der Musterdetektor sich innerhalb des Bearbeitungsbereichs anbringen läßt, so lassen sich Materialtransport-Meßfehler praktisch vermeiden, wenn man die Materialbewegung von der Stelle der Mustererkennung bis zu der Stelle der Ausrichtung sehr klein macht. Um die Genauigkeit noch weiter zu erhöhen, kann die durch den Musterdetektor gelesene Mustermarkierung 90 zyklisch über den Lesebereich 34 nach hinten und nach vorn bewegt werden, wobei die gelesene Position bei jedem Durchlauf (zwei oder mehr) gespeichert wird. In einigen Fällen lassen sich Lesefehler um einen Faktor von zwei oder drei dadurch reduzieren, daß man Daten aus mehreren Zyklen in beiden Richtungen mittelt.
Die Rechteck-Datenimpulse von dem Kodierer 64 gehen zu der erfindungsgemäßen rechnergestützten Steuereinheit 92 über ein Kabel 94. Die Steuereinheit 92 setzt die Rechteckimpulse um in Zweikanal-Richtungsimpulse zur direkten Verwendung seitens der Steuereinheit 92. Die Richtungsimpulse werden von der Steuereinheit 92 aufsummiert und liefern ein direktes Maß für die Lage des Materials 38. Eine typische Auflösung für den Materialpositions-Meßkodierer beträgt (0,001 Zoll) 0,025 mm.
Die rechnergestützte Steuereinheit 92 erfordert verschiedene Eingaben seitens der Steuertafel 96, um die richtige Aktivierung des Sensorverstärkers 98 zum Erfassen der Material-Zielmuster 90, zum richten Positionieren des Materials oberhalb des Formblocks 54 und zur richtigen Betätigung der Stanzpresse zu erreichen. Die Steuereinheit 52 muß Daten bezüglich der Kennwerte des erfaßten Musters, der Lage der Muster auf dem Material und des Abstands, über den das erfaßte Muster von dem Sensor zu dem Formbereich bewegt werden muß, empfangen. Mit dieser Information sowie den Daten des Kodierer generiert die Steuereinheit 92 einen Fensterimpuls, welcher einige hundert Millimeter (einige tausend Zoll) beginnt, bevor jede Markierung 90 angenommenerweise den Lesebereich 34 erreicht, und der einige tausendstel Zoll aufhört, nachdem jede Markierung angenommenerweise den Lesebereich 34 verläßt. Dieser Fensterimpuls aktiviert über ein Kabel 100 den Sensorverstärker 98. Damit erzeugt der Sensorverstärker 98 Signale, wenn sich Markierungen 90 durch den Lesebereich 34 hindurchbewegen. Impulse, die mit den Durchgängen der Kanten der Markierungen durch den Lesebereich 34 übereinstimmen, werden zu der Steuereinheit 92 zurückübertragen. Die Steuereinheit 92 kombiniert diese Impulse mit den Daten von dem Kodierer, um die Zielmarkierungen in Relation zu der Materiallage in dem Materialbewegungsmechanismus zu lokalisieren. Für einige Muster müssen mehr als ein Fensterimpuls pro Muster spezifiziert und von der Steuereinheit 92 generiert werden.
Der Materialbewegungsmechanismus bewegt unter der Überwachung seitens der Steuereinheit 92 jede Markierung in der Abfolge in die Lage oberhalb des Formblocks 54, betätigt dann die Stanzpresse oder löst einen anderen Bearbeitungsvorgang aus, um dann den Prozeß zu wiederholen. Gleichzeitig mit dem Durchlaufen der Markierung 90 durch den Lesebereich 34 wird die Markierungskantendatenposition durch die Steuereinheit 92 aufgezeichnet, es wird die relative Lage jeder Kante durch die Steuereinheit geprüft und verglichen mit der Feinstrukturbildung der Markierung, die über die Steuertafel vorab in den Rechner eingegeben wurde. Wenn die Kantenpositionen und die Polaritätsprüfung ein gutes Ergebnis liefern, wird die Kantenposition anschließend berechnet und aufgezeichnet, und es wird die geeignete Markierungsposition oberhalb des Formblocks 54 berechnet und aufgezeichnet. Wenn die Markierungskantenpositionen nicht in der Toleranz liegt oder die Helligkeitspolarität nicht korrekt ist oder die Kantenanzahl fehlerhaft ist, wird ein Flag "schlechte Markierung" gesetzt, und die aufgezeichnete Markierungsposition wird innerhalb des Fensters zentriert. Bei gesetztem "schlechte Markierung"-Flag wird der zu dieser Markierung gehörige Teil seitens des Rechners als schlechtes Teil definiert. Man versteht, daß die Flag-Setzung eine Möglichkeit ist, die Ergebnisse der aufgezeichneten Information mit einem Normwert zu vergleichen und aufzuzeichnen, und das andere Verfähren ebenfalls eingesetzt werden können. Die Steuereinheit muß außerdem Daten empfangen bezüglich zu stanzender schlechter Teile, zu überspringender schlechter Teile sowie bezüglich eines möglichen Zurückziehens des Streifens, einer Korrektur für letzte Teile und bezüglich Einzelheiten einer nachfolgenden Formstation.
Es gibt Anwendungsfälle für das Materialausrichtsystem, bei denen wichtige Elemente von zwei Materialbewegungs- und Lesesystemen erforderlich sind. Dann ist ein einzelnes rechnergestütztes Steuersystem mit doppelter Vollzeit-Lesedatenhandhabung, doppelter Vollzeit-Kodiererdatenhandhabung und doppelter Vollzeit-Servomotorsteuerung erforderlich.
Eine dieser Anwendungen ist in Fig. 12 dargestellt. Ein dekoriertes Blatt 138 wird über einen Formblock 154 in Richtung 40 bewegt. Bei breiten Bögen liefert das in Fig. 6 gezeigte Kantensteuersystem möglicherweise nicht die angemessene Drehsteuerung für den Bogen. Um eine genaue Positionierung des dekorierten Teile oberhalb der Formlöcher 150 und 152 sowie dem Formloch 152' in dem Formblock 154 zu erreichen, ist ein zweiter, unabhängiger Materialbewegungs- und Lesemechanismus wünschenswert. Dieser ist in Fig. 12 dargestellt durch einen Lesebereich 134, eine Kodierwalze 162, eine Kodiererwelle 166, eine Antriebswalze 158, eine Antriebswalzenwelle 160 und einen Bremsschuharm 188.
Im Betrieb wird die Forderkante 140 des Bogens in den Spalt zwischen der Kodierwalze 62 und der Antriebswalze 58 und in den Spalt zwischen der Kodierwalze 162 und der Antriebswalze 158 eingeführt. Befindet sich kein Material in irgendeinem Spalt, schaltet das Steuersystem die Servomotoren an, um beide Antriebswalzen in der Richtung anzutreiben, in der das Material in Richtung auf den Formblock 154 bewegt wird. Wie zuvor beschrieben, stehen ohne in dem Spalt befindliches Material die Kodierwalzen still, gebremst durch die Bremsschuhe 88 und 188. Sobald die Kante 140 des Materials 188 in einen der Spalte eintritt, fühlt das Steuersystem die Drehung des Kodierers und hält den entsprechenden Servomotor nach einem fixen Materialvorschub an, welcher beispielsweise (0,1 Zoll) 2,5 mm beträgt, was durch den Kodierer gemessen wird. Sobald das Material in den zweiten Spalt eintritt und angehalten wird, schaltet das Steuersystem beide Servomotoren an, um das Material 138 durch die Lesebereiche 34 und 134 vorzurücken. Ausrichtmarkierungen 90 und 190 entlang jeder Seite des Materials 138 werden von ihren entsprechenden Sensoren gelesen, wenn sie durch die Lesebereiche 34 und 134 laufen. Jede Seite des Bogens wird unabhängig in der Bewegung gesteuert, abhängig von Daten, die von jedem Kodierer und jedem Sensor generiert und durch das Steuersystem verarbeitet werden.
Während die beiden Seiten unabhängig gesteuert werden, wird das Muster richtig über dem Formloch 162 positioniert, wobei Daten aus dem Lesebereich 134 herangezogen werden, und das Muster wird korrekt über dem Formloch 150 positioniert, wobei Daten von dem Lesebereich 34 verwendet werden. Dadurch, daß jede Seite korrekt positioniert wird, wurde das Material in Richtung 40 in die richtige X-Position bewegt, und die Drehung des Blatts X wurde in der richtigen Weise festgelegt. Die Y-Position in Richtung 77 wird durch den Flansch an der Antriebswalze 58 und durch den Winkel der Antriebswalze 58 und der Kodierwalze 62 gesteuert, wie es zuvor beschrieben wurde. Bei der Antriebswalze 58 und der Kodierwalze 162 wird kein Flansch oder Winkel verwendet, so daß die Positionierung durch die Antriebswalze 58 und die Kodierwalze 62 gesteuert wird.
Man kann dieselbe Ausgestaltung in anderen Anwendungsfällen einsetzen, bei denen die X- und/oder Y- sowie die Drehsteuerung eines Bogens erforderlich ist, beispielsweise beim Abscheren, beim Drucken, beim Heißsiegeln oder beim Anbringen von Bauteilen.
Die Y-Positions-Steuerung kann zu dem Muster dadurch in Beziehung gesetzt werden, daß man in der unten beschriebenen Weise X- und Y- Sensordaten vorsieht. Durch Kombinieren von X- und Y-Sensordaten seitens beider Systeme und durch Schaffung eines servogesteuerten Trägerrahmens in der oben beschriebenen Weise kann der Bogen auf die korrekte X-Stellung, den korrekten Drehwinkel X und die beste mittlere Y-Position ausgerichtet werden. Die erforderlichen Berechnungen und das Positionieren werden vollständig durch das erfindungsgemäße Mikroprozessorsteuersystem gesteuert.
Das Messen der Drehung der Druckrolle, wie es oben beschrieben wurde unter Verwendung eines Kodierers zum generieren von Umdrehungsdaten, läßt sich offensichtlich auch durch andere Mittel erreichen, beispielsweise einen Resolver und einen Resolver-Datenumsetzer. Der Einsatz dieser und weiterer alternativer Umdrehungssensoren wird als im Schutzumfang der Erfindung gelegen angesehen.
Der Servoantriebsmotor könnte alternativ ein Schrittmotor, ein Gleichstrommotor, ein Wechselstrommotor oder ein Hydraulikmotor sein, wobei der Einsatz eines jeden derartigen Motors innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt.
Fig. 8 zeigt einen typischen Streifen eines dekorierten Materials 38, der in Richtung 40 an dem Lesebereich 34 vorbei geführt und durch das erfindungsgemäße Ausricht-Positioniersystem in dem Formbereich 54 positioniert wird. In der Praxis ist das erste Muster 102 nicht exakt in Bezug auf das Ende des Streifens 104 aufgedruckt. Der Restabstand von 104 bis 102 variiert typischerweise um ±(1/16 Zoll) 1,6 mm. Die Schrittweite zwischen Musterausrichtungsmarkierungen 106 bis 108, von 108 bis 110 und 110 bis 112 variiert typischerweise um weniger als ±(0,005 Zoll) 0,127 mm. Der Abstand zwischen Mustern beträgt typischerweise wenigstens (1/16 Zoll) 1,6 mm.
Wenn es einen Schwankungsbereich des Restabstands von ±(1/16 Zoll) 1,6 mm gibt und der Nennabstand zwischen dem Ende des Streifens 104 und der ersten Ausrichtmarkierung 106 in dem erfindungsgemäßen Steuersystem eingestellt wird, um das Fenster zum Erfassen der Markierung 106 eingestellt wird, so muß das Fenster (1/8 Zoll) 3,2 mm, zuzüglich der Breite der Markierung betragen, um sicherzustellen, daß die Markierung 105 durch den Lesebereich 34 läuft, während das Fenster offen ist. Da aber der Raum zwischen aufeinanderfolgenden Mustern lediglich (1/16 Zoll) 1,6 mm beträgt, erzeugen auch die Ränder der Muster ebenfalls Signale innerhalb des Fensters, was falsche Markierungsdaten erzeugt. Gelöst wird dieses Problem in dem Rechner-Steuersystem durch Verwendung einer "Vormarkierung", die auf dem Muster vor der ersten Ausrichtmarkierung auftritt. In diesem Fall würde der Nennabstand von 104 bis 102 für die Vormarkierungs-Abmessung eingestellt werden, die Vormarkierung würde definiert als ein Rand, und das Vormarkierungs-Fenster würde auf (1/8 Zoll) 3,2 mm eingestellt. Dieses Markierungssignal würde dann keine falschen Markierungsdaten aufweisen, die durch ein in der Nähe befindliches Muster erzeugt werden. Der Abstand von der Musterkante 102 bis zu der Ausrichtmarkierung 106 wird nun eingestellt, und das Fenster für die Ausrichtmarkierung wird auf gerade (0,020 Zoll) 0,51 mm über der Markierungsbreite eingestellt. Dies würde typischerweise ein Fenster von (0,040 Zoll) 1,02 mm erfordern. Dieses kleine Fenster beseitigt das Problem, das ein in der nähe befindliches Muster falsche Markierungssignale erzeugt. Als nächstes wird die Schrittweite 106 bis 108 bis 110 etc. eingestellt. Es werden die gleichen Markierungskennwerte und Fensterabmessungen für sämtliche Ausrichtmarkierungen verwendet. Die Schrittweite ist für sämtliche Teile die gleiche, und das System korrigiert für sämtliche Schrittweitenschwankungen.
Wie zuvor beschrieben, handhabt das Rechner-Steuersystem sämtliche Daten, die bezüglich der Materialmusterkennwerte und -Abmessungen eingestellt sind, und es öffnet und schließt Fenster an den richtigen Materialstellen, und es prüft die richtige Datensignalerzeugung innerhalb jedes Fensters, bevor jede Markierungsposition berechnet und gespeichert wird.
Außerdem steuert das Steuersystem das Einleiten des Bearbeitungsvorgangs, und es mißt die Zykluszeit der Bearbeitung. Ferner kennt das Steuersystem das Zeitintervall, bevor das Material in dem Bearbeitunsbereich positioniert ist. Mit dieser Information kann das Steuersystem den Maschinenzyklus einleiten, bevor das Material wirklich positioniert ist. Dieses Merkmal kann spürbar die Zyklusgeschwindigkeit des Systems steigern, wenn es eine lange Verzögerung zwischen der Einleitung des Bearbeitungszyklus und der tatsächlichen Ausführung der Bearbeitung gibt.
Nach der Bearbeitung bleibt das Material möglicherweise in dem Bearbeitungsbereich stecken. Das Steuersystem kann so voreingestellt sein, daß es das Material mehrere Male vor und zurückbewegt, um das Material von dem Bearbeitungsbereich zu lösen, bevor es das nächste Teil in den Bearbeitungsbereich hineinbewegt. Diese Funktion, die in dem Steuersystemspeicher während der Einrichtung vorein gestellt werden kann, wird als "Streifenrückziehen" bezeichnet. Wenn das Material noch steckenbleibt, zeigt das Fehlen der richtigen Kodierersignale an, daß die Möglichkeit eines Bearbeitungsschadens vorliegt, und die Bearbeitung wird beendet.
Das Bearbeiten kann Tätigkeiten in verschiedenen Positionen beinhalten, während das Material vorgerückt wird, wie es in einer fortschreitenden Form der Fall ist. Wenn das System dazu benutzt wird, Material in mehreren Bearbeitungsstationen gleichzeitig auszurichten, so ist es evident, daß lediglich eine Station die Lesemarkierung korrekt ausgerichtet hat. Der Materialpositionierer sorgt für ein Auswahl irgendeiner Station innerhalb eines mehrere Stationen um fassen den Bearbeitungsvorgangs als die Primär-Ausrichtstation, und er sorgt für die Auswahl einer oder mehrerer Sekundär-Ausrichtstationen vor der Primärstation und/oder hinter der Primärstation. Das Positionieren und Bearbeiten des Materials in Sekundärstationen nach der Primärstation werden gesteuert durch Fortsetzen jedes Materialvorschubs um eine voreingestellte Strecke, die zu der Primärstation-Lage addiert wird, nachdem das letzte Muster in der Primärstation positioniert und bearbeitet wurde. Die Steuerung ist für die Sekundärstationen vor der Primärstation die gleiche, mit der Ausnahme, daß die Vorschübe um den voreingestellten Abstand von der Position der Primärstation subtrahiert und nicht zu der Position hinzuaddiert werden.
Um die Möglichkeit zu verringern, daß eine fehlerhafte Markierung gelesen wird, ist es in einigen Fällen wünschenswert, zwei oder mehr Linien oder eine Kombination aus Linien und Kanten von der Ausrichtmarkierung für die Erfassung zur Verfügung zu haben. Die internen Feinstruktur-Abmessungen der Ränder der Markierung lassen sich ebenso einstellen wie Toleranzen für diese Abmessungen. Selbstverständlich können die Markierungen heller oder dunkler sein als der Hintergrund, und dies muß ebenfalls eingestellt werden. Das Steuersystem ermöglicht, die Markierung vollständig zu definieren, und eine in dem Fenster auftretende Markierung, welche die voreingestellten Kriterien nicht erfüllt, wird als schlechte Markierung zurückgewiesen.
Wenn eine schlechte Markierung gelesen wird, hält das Steuersystem die Option bereit, ein oder mehrere Teile mit schlechten Markierungen zu bearbeiten, und es halt außerdem die Option bereit, ein oder mehrere Teile mit schlechten Markierungen zu überspringen. Diese Optionen sind sämtlich voreinstellbar, wenn die speziellen Materialkennwerte in dem Speicher des Steuersystems eingestellt werden.
Ein Merkmal des Systems besteht darin, daß die Verwendung spezieller Muster mit Kanten, die nicht senkrecht zur Materialvorschubrichtung verlaufen, in Verbindung mit dem Materialausrichtsystem, wie es oben beschrieben wurde, das Lesen von Musterausrichtungen in zwei Dimensionen gestattet. Fig. 9 veranschaulicht ein Zielmuster 114 und die Gestalt eines Lesebereichs 116 dieses Typs, wodurch Musterpositionsdaten für zwei Achsen geliefert werden. Das das Zielmuster 114 tragende Material wird von dem Materialbewegungsmechanismus in X-Richtung 40 transportiert. Die Lesefläche 116 ist vorzugsweise in der dargestellten Weise quadratisch, um den besten Rauschabstand und eine exakte Erfassung der Lage des Zielmusters zu ermöglichen. Unter gewissen Umständen liefert jeglicher Typ einer zwei Achsen aufweisenden Lesesymmetrie eine fast genaue Musterrand-Erfassung. Bei gewissen Mustern mit guter Randausbildung oder anderen scharfen identifizierbaren Merkmalen ist es selbstverständlich sowohl möglich als auch praktikabel, einen Teil des Materialmusters selbst als Zielmuster zu verwenden, anstatt ein separates Muster aufzudrucken.
Fig. 10 zeigt die bevorzugte Ausführungsform eines Lesebereichs 116 und eines Zielmusters 114 in einer großen orthogonalen Ansicht. Die X- und Y-Positionen des Musters 114 relativ zu dem Lesebereich 116 werden folgendermaßen erfaßt: Wenn das Muster 114 an dem Sensorbereich 116 in X-Richtung 40 durch den erfindungsgemäßen Materialbewegungsmechanismus vorbeitransportiert wird, sendet der Kodierer 64 Impulse an die Steuerung 92, um die Position X des Materials aufzuzeichnen, jede der vier Kanten 118, 120, 122 und 124 erzeugt einen Impuls über den Sensorverstärker 98, wenn die Kanten die Mitte 126 des Lesebereichs 116 passieren. Jeder Impuls wird von der Steuereinheit 92 dazu verwendet, die X-Position des Kodierers 64 und mithin des Materials aufzuzeichnen. Die vier aufgezeichneten Kodiererpositionen werden dann bei der nachfolgenden Berechnung dazu herangezogen, die Position des Materials X zu bestimmen, wenn das Muster auf der Sensormitte und die Y-Position des Musters in Bezug auf die Sensormitte zentriert ist.
X 118 = Materialposition, wenn die Kante 118 an der Sensormitte 126 vorbeiläuft. = X-Position des Materials, wenn das Muster auf der Sensormitte 126 zentriert ist = Y-Position des Musterzentrums 128 relativ zu der Mitte des Lesebereichs 126.
Die obigen Beziehungen gelten nur, wenn die Winkel A1 = A2 = 45º.
Für den allgemeinen Fall A1 = A2 = R mit 200 < R < 70º gilt = X-Position = Y-Position
Unter Verwendung eines durchgehenden Musters mit der Mitte 128 und einem runden Lesebereich mit dem Zentrum 126 nach Fig. 11 gilt X 130 = X-Position (X 130-X 132) COT A = Y-Position.
Wenn der Lesebereich nicht rund ist, jedoch eine zweiachsige Symmetrie besitzt, sind die Gleichungen die gleichen. Lediglich die Empfindlichkeit und der Rauschabstand werden durch die Bereichsform beeinflußt.
Der Sensor erfaßt die Lage der Kanten der Zielmuster, wenn diese an dem Lesebereich vorbeilaufen, und ersendet Impulse an das Steuersystem, die mit dem Durchlauf jeder Musterkante übereinstimmen. Das Steuersystem kombiniert die Kodiererdaten von dem Materialbeweger und die Musterkanten-Impulsdaten von dem Sensor und berechnet für jede Musterkante oder -mitte X-Position oder X- und Y-Position und speichert sie. Wenn das Muster eine Linie ist, so zeichnet das System die Vorderkante der Linie und die Hinterkante der Linie auf und berechnet und speichert die Kodiererposition des Zentrums der Linie.
Nachdem die X-Position der Musterkanten von dem erfindungsgemäßen Lesesystem erfaßt worden sind und die Y-Position von dem erfindungsgemäßen Steuersystem berechnet und gespeichert ist, können die Y- Positions-Daten auf eine von zwei möglichen Weisen verwendet werden. Wenn die Trägeranordnung für den Materialbewegungsmechanismus ein Y-Achsen-(Ein-/Aus-)Positioniergerät enthält, so kann dieses Gerät von dem erfindungsgemäßen Steuersystem derart gesteuert werden, daß die Trägeranordnung ansprechend auf die Y-Daten hinein oder herausbewegt wird. Ist in der Trägeranordnung kein Ein-/Aus-Positionierer enthalten, können die Y-Daten dazu verwendet werden, dem Bediener zu signalisieren und/oder den Bearbeitungsvorgang anzuhalten, wenn der Wert von Y außerhalb vorbestimmter Grenzwerte gelangt.
Muster, die irgendeine Anzahl von Linien oder Kombinationen aus Linien und Kanten umfassen, können durch die Mustererfordernisse spezifiziert werden, die in dem Steuersystem ausgewählt werden. Wenn das erfaßte Muster nicht entspricht, wird ein Flag "schlechtes Teil" erzeugt, was es ermöglicht, daß dieser Musterposition entsprechende Teil ohne Bearbeitung in dem Material zu belassen.
Es lassen sich auch verteilte Muster spezifizieren, die mehr als ein Fenster pro Muster erfordern. Der vornehmliche Einsatz der Mehrfachfenster pro Muster dient dazu, zusätzlich sicherzustellen, daß die korrekten Mustermarkierungen gelesen werden. Mehrfachfenster werden auch beim Lesen von X-Y-Mustern eingesetzt, bei denen die Winkelmustermarkierungen, die zum Y-Lesen gebraucht werden, zwischen äußerer Markierungen eingestreut sind, welche die Y-Berechnung erschweren würden.
Die obigen Beispiele haben die Kombination von Sensoren, Materialbeweger und Rechnersteuersystem veranschaulicht. In jedem Fall transportiert der Materialbeweger das dekorierte Material, um das Zielmuster an dem Sensor vorbeizubewegen. Außerdem erzeugt der Materialbeweger kodierte Impulse, welche dem Materialvorschub entsprechen, und sendet sie an das Steuersystem.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß sich die Erfindung gut eignet, sämtliche angegebenen Aufgaben und Ziele zu erreichen, wobei weitere Vorteile erlangt werden, die ersichtlich und dem Materialausricht- und -transportsystem zu eigen sind. Es sollte außerdem verstanden werden, daß gewisse Merkmale und Unterkombinationen nützlich sind und ohne Bezugnahme auf weitere Merkmale und Unterkombinationen eingesetzt werden können. Insbesondere sollte verstanden werden, daß in Verbindung mit der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform ein Rechner beschrieben wurde, der verschiedene periphere Speicher, Eingabe-/Ausgabe-Geräte und dazugehörige Softwareprogramme aufweist, daß aber, wenngleich spezielle Elemente und Programme beschrieben wurden, andere Rechnerelemente und -programme zur Erzielung ähnlicher Ergebnisse eingesetzt werden können.
Die detaillierte Beschreibung der Erfindung bezog sich auf die bevorzugten Ausführungsformen. Es versteht sich allerdings, daß Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung möglich sind, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material zum optischen Ausrichten gemusterten Materials mit einem oder mehreren optischen Musterhelligkeits-Detektoreinrichtungen, um das Material sequentiell zu einer oder mehreren Bearbeitungsstationen (54, 154) vorzurücken und das Material in den Bearbeitungsstationen (54, 154) anzuhalten, damit zumindest ein Muster auf dem gemusterten Material (38, 138) bearbeitet wird;

wobei die optischen Detektoreinrichtungen (20, 46) jeweils einen Lesebereich (34, 134) besitzen und jeweils in einer ortsfesten Lage relativ zu der Bearbeitungsstation (54, 154) gelagert sind, um mindestens einen ausgewählten Abschnitt (90, 190) des Musters zu sehen, und an ein rechnergestütztes Steuersystem (92) angeschlossen sind, um ein Signal dann zu erzeugen, wenn eine kontrastbildende Kante jedes ausgewählten Abschnitts (90, 190) des gemusterten Materials (38, 138) sich in einen Lesebereich (34, 134) hinein bewegt;

dadurch gekennzeichnet, daß das rechnergestützte Steuersystem (92) außerdem an eine Materialbewegungsmechanismuseinrichtung, an eine Materialbewegungsleseeinrichtung, an eine Steuertafeleinrichtung und an eine Einrichtung zum Einleiten eines Maschinenzyklus angeschlossen ist,

die Materialbewegungsmechanismuseinrichtung einen oder mehrere Sätze von Andrückwalzen (58, 67; 63; 158, 162) aufweist, um das gemusterte Material (34, 138) zu bewegen,

die Materialbewegungsleseeinrichtung eine Drehungsmessensoreinrichtung (64, 82) aufweist, welche an die Materialbewegungsmechanismuseinrichtung derart gekoppelt ist, daß die Position des gemusterten Materials (38; 138) kontinuierlich gemessen wird, wenn es sich zwischen den Andrückwalzen (58, 62; 83; 158, 162) befindet, und

die Steuertafeleinrichtung (96) die Eingabe von definierten Kennwerten von zumindest einem ausgewählten Abschnitt (90, 190) des gemusterten Materials (38, 138) gestattet;

das rechnergestützte Steuersystem (92) die definierte Kennwerte speichert, die gelesenen Kennwerte des gemusterten Materials (38, 138) mißt und die gelesenen und die gemessenen Kennwerte mit den definierten und gespeicherten Kennwerten vergleicht,

und das rechnergestützte Steuersystem (92) außerdem auf die von einem oder mehreren Mustern (90, 190) kommenden Signale anspricht, um die Bewegung des gemusterten Materials (38, 138) mit der Materialbewegungsmechanismuseinrichtung zu steuern und ein Muster (90, 190) in einer ortsfesten Position anzuordnen, welche einen ausgewählten Abstand von einem oder mehreren Lesebereichen (34, 134) besitzt, und um den Bearbeitungszyklus dann einzuleiten, wenn die von dem einen oder mehreren Mustern (90, 190) kommenden Signale den definierten und gespeicherten Kennwerten entsprechen.

2. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 1, bei der jede der optischen Musterhelligkeits-Detektoreinrichtungen aufweist:

ein gabelförmiges Bündel aus optischen Fasern, welches mit seinem gemeinsamen Ende (28) in der Nähe der Ebene des gemusterten Materials (38, 138) gelegen ist,

wobei ein Abschnitt (26) des anderen Endes des gabelförmigen Bündels optischer Fasern durch eine Beleuchtungsquelle (42, 44) beleuchtet wird, um dadurch das Muster (32, 90, 191) zu beleuchten,

und der andere Abschnitt (36) des gabelförmigen Bündels die reflektierte Musterbeleuchtung einer Sensoreinrichtung (46) zuleitet, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches repräsentativ für die Helligkeit der reflektierten Musterbeleuchtung ist, und

ein zwischen der Ebene (24) des Musters und dem gemeinsamen Faserende (58) angeordnetes Objektiv (20), um die dem gemeinsamen Ende zugehörigen Fasern (28) auf das Muster (32, 90, 191) zu fokussieren und das Muster (32, 90, 190) auf das gemeinsame Ende der Fasern (28) zu fokussieren, und so ein Musterlesesystem ohne Parallaxenfehler und gleichförmiger Empfindlichkeit sowohl für diffuse als auch für reflektierte Energie zu erhalten.

3. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch das selektive Verteilen von für die Übertragung der Beleuchtung vorgesehenen und die Übertragung des Bildes vorgesehenen Fasern an dem gemeinsamen Ende (28) der optischen Faserbündel.

4. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Durchmesser der einzelnen Fasern des gabelförmigen optischen Faserbündels (28) derart erfolgt, daß sie kleiner sind als das Auflösungsvermögen des Objektivs (20).

5. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei der das rechnergestützte Steuersystem (92) weiterhin aufweist:

eine Fensterimpulsgeneratoreinrichtung zum Erzeugen eines oder mehrerer Fensterimpulse pro Muster (90, 191) in Abhängigkeit der definierten Kennwerte und der Materialposition, um die Vergleichereinrichtung dann zu aktivieren, wenn ausgewählte Musterkanten sich durch den Lesebereich (34, 134) der Detektoreinrichtung (20, 46) hindurch bewegen, und die Vergleichereinrichtung zu den übrigen Seiten stillzusetzen.

6. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Materialbewegungsmechanismuseinrichtung außerdem aufweist:

eine mit Servoantrieb versehene Walze (58, 158) zum Bewirken einer Materialbewegung und eine nicht angetriebene Druckwalze (62, 83,162), die an die Drehungsmessungs-Sensoreinrichtung (64, 82) gekoppelt ist und zum Bewegen des Materials (38, 138) der mit Servoantrieb versehenen Walze (58, 158) zwecks Zusammenwirkung zugeordnet ist, wobei

die Druckwalze (62, 83, 162) von der mit Servoantrieb versehenen Walze (58, 158) um eine Strecke beabstandet ist, die geringer ist als die Materialdicke, wodurch die Druckwalze (62, 83, 162) nur dann angetrieben wird, wenn sich Material (38, 138) zwischen der Druckwalze (62, 83, 162) unter der mit Servoantrieb versehenen Walze (58, 158) befindet.

7. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Bremseinrichtung (86, 88, 188), die an der Druckwalze (62, 83, 162) befestigt ist, um die Drehung der Druckwalze (62, 83, 162) immer dann anzuhalten, wenn sich zwischen der Druckwalze (62, 83,162) und der angetriebenen Walze (58, 158) kein Material (38, 138) befindet.

8. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch:

eine Materialseitenführungseinrichtung (70; 72, 74, 76; 80) eine an der mit Servoantrieb versehenen Walze (58) befindliche Flunscheinrichtung (68, 78), und

eine Einrichtung zum Halten der Drehachse der Walzen unter einem Winkel zwischen 0,1º und 5º gegenüber einer senkrechten bezüglich der Laufrichtung des Materials (38,138), um dadurch den Rand des Materials (38, 138) während der Materialbewegung in einer Richtung gegen den Flunsch (68, 78) der angetriebenen Walze zu halten.

9. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine weitere Materialbewegungsmechanismuseinrichtung (158, 160, 162,188) entsprechend Anspruch 6 oder 7, welche sich gegenüber der Materialbewegungseinrichtung (58, 60, 62, 88) an dem gegenüberliegenden Rand des Materials (138) befindet.

10. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine weitere Materialbewegungsmechanismuseinrichtung (78, 83) gemäß Anspruch 8.

11. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach jedem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch

eine zweite Materialbewegungsmechanismuseinrichtung gemäß Anspruch l, 6, 7 oder 8, ausgerichtet mit und nachfolgend der ersten Materialbewegungsmechanismuseinrichtung, sowie dazu ausgebildet, das Material (38) in die gleiche Richtung und in der gleichen Weise zu bewegen wie die erste Materialbewegungsmechanismuseinrichtung, wobei

die rechnergestützte Steuersystemeinrichtung (92) mit jeder der Drehungsmeß-Sensoreinrichtung (64, 82) verbunden ist, und auf deren Ausgangssignale anspricht, um die Walze (58) beider Materialbewegungsmechanismuseinrichtungen unter der anfänglichen Steuerung seitens der Drehungsmeß-Sensoreinrichtung (64) der ersten Materialbewegungsmechanismuseinrichtung anzutreiben und diese Steuerung vor dem Stillsetzen des Drehungsmeß-Sensors (64) der ersten Einrichtung zu übertragen auf den Drehungsmeß-Sensor (82) der zweiten Materialbewegungsmechanismuseinrichtung.

12. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch

eine Steuereinrichtung, die an jede der Drehungsmeß-Sensoreinrichtungen (64, 82) angeschlossen ist und abhängig von deren Ausgangssignalen sowie des Betrags des Vorrückens bis zu der Form jeder der mit Servoantrieb ausgestatteten Andrückwalzen (58) die Servoantriebe (56, 68) jeder Materialbewegungsmechanismuseinrichtung um ein erstes Stück in Richtung auf die Form bei anfänglicher Steuerung durch den Drehungsmeß-Sensor (64) der ersten Materialbewegungsmechanismuseinrichtung anzutreiben, um diese Steuerung dann zu übertragen auf den Drehungsmeß-Sensor (82) der zweiten Materialbewegungsmechanismuseinrichtung, bevor der Drehungsmeß-Sensor (64) der ersten Einrichtung stillgesetzt wird, um die Servoantriebe (56, 84) jeder Materialbewegungsmechanismuseinrichtung um ein zweites Stück in Richtung auf die Form vorrückend anzutreiben und so eine letzte Korrektur zu bewirken.

13. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach jedem der Ansprüche 6 bis 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung in dem rechnergestützten Steuersystem (92) zum Antreiben der mit Servoantrieb versehenen Walzen (58, 158) in einer Rückwärtsrichtung nach jedem Bearbeitungsvorgang und vor dem Vorrücken zu dem nächstfolgenden Abschnitt des Materials (38, 138) in den Bearbeitungsbereich (54, 154).

14. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach jedem der Ansprüche 1 bis 13, bei der das rechnergestützte Steuersystem (92) eine Rechnersteuereinrichtung aufweist, um die Drehung jeder der Drehungsmeß-Sensoreinrichtungen (64, 82) zu erfassen und zu messen, wenn die Vorderkante des sich bewegenden Materials (38, 138) in den Raum zwischen den Andrückwalzen (62, 82, 162) und den mittels Servobetrieb angetriebenen Walzen (58, 158) eintritt, um dadurch die Lage der vorderen Kante (140) des Materials an mindestens einer Stelle entlang der Materialkante zu erfassen und zu messen.

15. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach jedem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß

das rechnergestützte Steuersystem (92) eine Einrichtung zum Erfassen und Messen der Drehung jedes der Drehungsmeß- Sensoren (64, 82) und zum Erfassen des Fehlens der richtigen Drehung jedes der Drehungssensoren (64, 82) aufweist, wenn ein Drehmoment auf die mit Servoantrieb ausgestattete Walze (58, 158) aufgebracht wird, und um den Bearbeitungszyklus bei Feststellung des Fehlens der richtigen Drehung irgendeines der Drehungssensoren (64, 82) zu beenden.

16. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ausschußteil-Flags, um ein Muster (90, 191) zu identifizieren, dessen gelesene und gemessene Kennwerte nicht mit den definierten Kennwerten übereinstimmen.

17. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, weiterhin gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zum Aufzeichen einer Materialposition, wenn jede ausgewählte Musterkante jeden Lesebereich (34, 134) durchläuft,

eine Einrichtung zum Vergleichen einer Funktion jeder aufgezeichneten Materialposition bezüglich der definierten Musterkennwerte, und

eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ausschußteil-Flags, falls der Vergleich ergibt, daß die Funktion nicht übereinstimmt mit dem definierten Musterkennwerten.

18. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verhindern des Einleitens des Maschinenzyklus und zum Verhindern einer Materialbewegung dann, wenn ein durch ein Ausschußteil-Flag identifiziertes Teil sich in einem Bearbeitungsbereich (54, 154) befindet.

19. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verhindern des Einleitens des Maschinenzyklus für ein durch ein Ausschußteil-Flag identifiziertes Teil und zum Einleiten einer anschließenden Materialbewegung, um die Bearbeitung für das Ausschußteil zu überspringen

20. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anweisen des Systems, das Ausschußteil- Flag zu mißachten und so Maschinenzyklen für Teile mit Mustern vorzunehmen, deren gelesene Kennwerte sich mit den definierten Kennwerten übereinstimmen.

21. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorgehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuertafeleinrichtung (96) der ausgelegt ist, das definierte Kennwerte des Materials (38, 138) und mindestens zwei Abschnitte auf dem Muster angegeben werden, von denen einer als Vormarkierungsmuster verwendet wird,

wobei das rechnergestützte Steuersystem (92) eine Einrichtung aufweist zum Speichern der definierten Kennwerte des Vormarkierungsmusters, dessen Kennwerte und Lage auf dem Material gegenüber anderen darauf befindlichen Mustern separat definierbar sind, und

eine Einrichtung zum Lesen und zum Verifizieren der Vormarkierungs-Kennwerte.

22. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch

eine in dem Steuersystem befindliche Einrichtung zur Kennzeichnung einer Primärstation innerhalb eines mehrere Stationen aufweisenden Bearbeitungsbereichs, um ein von dem optischen Musterhelligkeitsdetektor (20, 46) gelesenes Muster (90, 190) zu positionieren,

eine Einrichtung zum Auswählen irgendeiner Zahl von Sekundär-Bearbeitungsstationen vor der Primärstation sowie irgendeiner Zahl von Sekundär-Bearbeitungsstationen hinter der Primärstation, und

eine Einrichtung zum Voreinstellen einer Vorrück-Strecke, die der Position der Primärstation mindestens einmal hinzu addiert wird.

23. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch

eine rechnergestützte Steuersystemeinrichtung zum zyklischen Bewegen einer Ausrichtungsmarkierung (90, 190) durch den Lesebereich (34, 134) der einen oder mehreren optischen Musterhelligkeits-Detektoreinrichtungen (20, 46) in Rückwärts- und in Vorwärtsrichtung, und eine Einrichtung innerhalb des rechnergestützten Steuersystems (92) zum Aufzeichnen und zum Mitteln der gemessenen Positionsdaten aus mehr als einem Zyklus der Rückwärts- und Vorwärtsbewegung.

24. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine innerhalb des rechnergestützten Steuersystems (92) befindliche Einrichtung zum Erzeugen eines Bearbeitungs- Einleitsignals zu einem berechneten Zeitpunkts nach Beendigung eines Bearbeitungszyklus, wobei der berechnete Zeitpunkt ausreicht, um das Material (38, 138) in die Bearbeitungsposition vorzurücken, bevor die Bearbeitung stattfindet.

25. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch

Mustermarkierungseinrichtungen (114) auf dem Material, wobei die Mustermarkierungseinrichtungen Kanten (124, 122, 120, 118; 132) aufweisen, die nicht senkrecht zur Materiallaufbahnrichtung (40) verlaufen, wobei

das rechnergestützte Steuersystem (92) eine Berechnungseinrichtung enthält, die auf die Ausgangssignale der optischen Musterhelligkeits-Detektorsystemeinrichtungen (20, 46), die Materialbewegungs-Meßleseeinrichtungen und

die definierten Kennwerte anspricht, um X- und Y-Positionsinformation für eine einzelne Mustermarkierung (114) aus der Materialbewegung lediglich in der X-Richtung zu generieren.

26. Ausrichtvorrichtung für gemustertes Material nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine auf die X- und Y-Positionsinformation ansprechende Einrichtung zum positionieren des Musters (114) relativ zu den Lesebereich (116) in sowohl X- als auch in Y-Richtung, übereinstimmend mit der X- und Y-Positionsinformation.