标记传感器和用于分析标记的方法技术

本发明专利技术涉及一种标记传感器（１２０；２２０；４００，５００），包括：检测单元，用于检测加工材料（１０１）上的标记和基于所检测的标记产生检测数据；至少一个电路输出端（２２２），用于输出检测数据；分析单元，用于基于由检测单元产生的检测数据确定被检测标记的绝对的输出数据；接口（２２１），用于输出所述绝对的输出数据。还涉及一种分析加工材料上的由检测单元检测的标记的方法，其中基于检测的标记由检测单元产生检测数据，并将检测数据输给至少一个电路输出端，将检测数据传输至标记传感器中的分析单元，在分析单元中基于由检测单元产生的检测数据确定被检测标记的绝对的输出数据，并将被检测标记的绝对的输出数据输给标记传感器的接口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的标记传感器和一 种用于分析标记的方法。尽管下面主要涉及印刷机及其传感器，但本专利技术并不局限于此，而 是更确切地说涉及各种标记传感器和对例如切单的材料区段形式的或 者物料带或材料带形式的加工材料进行加工的加工机器。本专利技术特别适 用于加工机器的套准调节。本专利技术特别是可用于印刷机，例如报纸印刷 机、零件印刷机、凹版印刷机、包装印刷机或证券印刷机，以及可用于 加工机器，例如打包机、信封机或包装机。加工材料或者物料带可以由 纸、织物、纸板、塑料、金属、橡胶、以薄片形式等构成。
技术介绍
对于加工机器、特别是印刷机而言，材料沿着被驱动的轴和未被驱 动的轴移动和被加工。为了使得前后相继的加工装置的加工步骤相互一 致，进行所谓的套准调节。为此由传感器采样在材料上的标记、例如套 准标记，其中由传感器所产生的检测数据通过电路输出端(多数情况下为24V)被传输给上级的系统(即控制装置)、自动化系统或驱动机构。 例如，视传感器输出端的极性而定，套准标记的正边沿，即套准标记的 起始部分，用电路输出端上的信号中的下降的或上升的边沿来表示。套 准标记的负边沿，即套准标记的终止部分，用电路输出端上的相应的其 它边沿来表示。传感器与其连接的上级系统分析这些边沿，由此可以结合相关信息 确定出传输速度、套准标记在材料上的宽度和位置。已知方案的缺点是， 一方面必须进行附加的时滞补偿，因为传感器需要一定的处理时间，直 至电路输出端上的信号相应于所检测的套准标记的状态。在上级的系统 中额外地需要复杂的分析过程，以便从所提供的传感器数据中确定出套 准标记的绝对的位置值。因为加工机器通常具有多个这种传感器，所以 控制装置的计算容量必须足够大，以便能够提供必需的计算时间。此外，还必须手动地在所谓的示教过程期间将有待;险测的标记、例如套准标记输送给传感器，其中机器操作员将有待检测的标记，在进行 测量时或者通过自己的传感器HMI通告给相应的传感器，这要求占用很 长的时间且会导致出现废页。此外，就通常的传感器而言，无法实现在生产过程中动态地改变这 些传感器的配置，因为改变配置只有在示教速度较低时或者在生产变换 时才可行。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提出一种改进的标记传感器以及一种改进 的用于分析标记的方法，其中将消除所述缺点。所述目的通过具有独立权利要求的特征的一种标记传感器以及一 种用于分析标记的方法得以实现。有益的改进是从属权利要求以及随后 的说明的主题。本专利技术的传感器具有检测单元，用于检测加工材料上的、特别是物 料带上的标记、特别是套准标记，和用于基于所检测的标记产生检测数 据。所述传感器还具有至少一个用于输出检测数据的电路输出端、用于 基于由检测单元所产生的检测数据来确定所检测的标记的绝对的输出 数据的分析单元、以及优选串行的用于将输出数据输出至控制装置的接口。在此，本专利技术的传感器在逻辑上包括检测单元，该检测单元特别地可以是光学传感器，例如彩色传感器或对比度传感器或者基于摄像头的传感器；以及分析单元，该分析单元从所检测数据中产生关于标记的 绝对的输出数据、特别是标记相互间的间距和/或这些标记的尺寸。所产 生的绝对的输出数据通过特别是串行的且优选具有实时能力的接口传 输至上级的系统、特别是控制装置、自动化系统或驱动机构。此外检测 数据还可通过电路输出端被输出。采用本专利技术的方案，绝对的标记数据、特别是用于调节纵向套准的 套准标记间距和/或用于调节侧向套准的套准标记宽度，已经在传感器内 被高精度地确定，且接下来可以被直接输送给例如用于套准调节的控制 装置。对有待检测的标记的分析直接在传感器系统中进行，这大大地减 轻了上级的控制装置或上级的驱动机构的负荷。外部的时滞补偿可以省 去。检测单元、即智能传感器，可以安装在印刷机器和加工机器、包装 机和加工带的机器上。为此必须在加工材料上必需设有标记(例如套准标记、预印材料等)，这些标记被传感器识别出并能够被检测位置。基 于由传感器测得的位置，可以使得一个或多个过程同步。例如，套准调 节可以用于实现精确的印刷图像。同样设有的用于输出检测数据的电路 输出端允许也在已有的系统中实施本专利技术的传感器。有益的是，本专利技术的传感器通过配设有分析单元，能够实施用于纵 向套准的多种带检测方法。就所谓的带/带方法而言，传感器检测多个标 记间的相互间距，并输出该间距值。就所谓的带/滚筒方法而言，传感器 检测一个或多个标记。这些数据可以在传感器中与所输入的发送器信号 比较，比较结果可以通过接口被输出。同样，传感器可以将前述数据通 过可选的电路输出端传输至驱动机构，该驱动机构利用该信号可以高度 精确地求得轴的当前的位置实际值。就所谓的顶面/底面方法而言，通过 传感器的耦联可以实现对套准标记的正面/背面比较。在这种情况下，传 感器检测正面上的标记，并通过输出端(接口或电路输出端)将被识别 出的标记的信号输出至材料带的背面上的传感器。该传感器于是可以计 算正面和背面上规定的标记的间距，并通过接口发回。通过为传感器配 设分析单元，传感器能够并行地实施所有的带检测方法或者在这些方法 之间进行在线切换。通过接口例如可以利用在报文数据段的始端的服务标识来传输以TCP或UDP为基础的基于服务的协议。同样可行的是，在一个报文内 提供多个指令(例如对多个特性的初始化)或者提供报文支持的对大量 数据(例如示波器数据)的传输。接口有益地是以太网接口，通过该接口，传感器输出特别是用于进 行侧向套准和纵向套准的绝对的输出数据。不言而喻，可以使用各种接 口，特别是串行的接口。通过这种方式可以将本专利技术的传感器简单地接 入到加工机器的总线系统中。通过以太网接口例如可以对传感器进行配 置，由此传感器能够自动地(无需手动的示教过程)检测标记和回馈测 量值。示教过程特别是可以动态地进行，其中传感器借助配置的数据自 动地搜索标记流(这些标记通常具有不同的颜色)并计算出有待检测的 标记所在的预期框范围。标记流的起始部分特别是可以用加工材料上的 传感器能自动识别地配置的条形码来表示。替代地或附加地，可以通过 接口向传感器输送必需的信息。此外还可以通过接口来请求诊断数据和/或示波器数据，和/或规定其精度。这些数据可以被提供给操作者，用于显示标记流和故障诊断或采取预防性措施(例如透镜污染、油墨浓度 变小)。这可以实现操作者及时地干预并防止印刷过程或加工过程中断。替代于或附加于以太网接口 ，传感器可以具有Profinet耦联、 SERCOS m耦联、以太网Powerlink耦联、EtherCat耦联、以太网/IP耦 联、Modbus-IDA耦联、共享的RAM和/或DPRAM耦联。例如，SERC0S III连接由于实时性可以导致对通信的进一 步改善。有益的是，标记传感器具有发送器输入端。该发送器输入端特别是 可以用于将速度数据传输至传感器，传感器根据这些速度数据可以确定 绝对的数据。不言而喻，这些速度数据同样可以通过接口来传输(例如 对于SERCOS ni来说)。优选的是，发送器输入端与驱动系统、控制 系统和/或自动化系统的发送器仿真输出端耦联。有益的是，设有一个或多个特别是24V的电路输出端，所述电路输 出端可以实现为单个输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标记传感器（１２０；２２０；４００，５００），包括：检测单元，其用于检测在加工材料（１０１）上的标记和用于基于所检测的标记产生检测数据；至少一个电路输出端（２２２），其用于输出所述检测数据，其特征在于分析单元和接口（２２１），其中所述分析单元用于基于由所述检测单元产生的检测数据来确定被检测的标记的绝对的输出数据，所述接口（２２１）用于输出所述绝对的输出数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H施纳贝尔，S舒尔茨，U迪特梅尔，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]