在從多個板片精確切割圖形期間的適應性註冊的製作方法
2023-05-29 11:36:31 3
在從多個板片精確切割圖形期間的適應性註冊的製作方法
【專利摘要】一種用於使用繪圖機、受控切割器(20)和可在板片上移動的傳感器(22)從其上印刷有圖形和註冊標記(44)的基本相同的板片(40)上切割圖形(10)的方法及程控裝置，包括：(1)感測板片的標記的工作表面位置，並根據板片的其他標記的工作表面位置，為每個這種標記計算期望工作表面位置；(2)根據第一誤差標準將每個標記分類為活動的或不活動的，並將該分類應用到隨後板片的相應標記上，所述活動標記的個數小於印刷的標記的總個數；(3)感測隨後板片的活動標記的工作表面位置；和(4)根據感測到的活動標記的位置，從隨後板片上切割所述圖形，從而減少精確切割處理隨後板片的時間。
【專利說明】在從多個板片精確切割圖形期間的適應性註冊
【技術領域】
[0001]本發明總體上涉及為各種目的從板片切割圖形區域等、以及關於板片上圖形區域的其他窄徑處理的領域，尤其涉及提高這種處理的速度和精確度。
【背景技術】
[0002]涉及從板片中切割圖形區域或者在其他情況下進行關於板片上圖形圖像的窄徑處理的【技術領域】例如包括:對層狀板片進行面切割以形成貼花。更具體地，在層狀製件的面層上的圖形圖像需要從面層的剩餘部分切離，以便圖形區域(例如，貼花)能夠從該層狀製品的襯背層脫離，並且應用到需要的別處。顯然，非常需要關於圖形的極其精確的面層切割。
[0003]這僅僅是一個需要高度精確的板片切割的例子。在許多其他的情況下，高度精確板片切割可能不涉及面切割，而是涉及在該板片上的圖形區域周圍切割板片的整個厚度的貫穿切割。並且，在許多情況下，需要高度精確的刻痕、弄皺、串聯壓花以及類似物來取代高度精確的切割，當然，在每種情況下，這種處理都是沿著一條路線的，其變換方向由圖形區域的形狀確定。總之，簡便起見，在其上具有一個或多個圖形區域的板片上的切割和這些其他類型的操作在此處被稱為「窄徑處理」。簡便起見，主要參照板片切割方法和裝置來討論現有技術的問題和在這方面解決這些問題的本發明，但是，這種討論僅僅是示例性的，並不用於限制本發明的範圍。
[0004]解決在板片材料的這種處理中遇到的許多問題的切割方法及相關裝置是來自位於威斯康星州日內瓦湖城的1-cut股份有限公司(前米科林森圖形工程(MikkelsenGraphic Engineering))的i_cut版本切割系統的一部分，並且是一些專利的主題,這些專利包括:第 6，772，661 號、第 6，619，167 號、第 6，619，168 號、第 6，672，187 號第 7，140，283號和第7，040, 204號美國專利。第6，772，661號美國專利中描述的發明是一種用於在圖形區域周圍切割來達到高度改進的精確度的方法及裝置，以便全面補償將被從其切割圖形區域的板片上所有類型的二維變形，包括一個維度上或沿板片材料的一個方向上的不同程度的變形或整個板片上不均勻的變形。該變形可能來自印刷過程或來自諸如材料處理之類的其他印刷前的流程或在切割流程過程中。本發明改進了切割或其他窄徑處理中的速度和精確度，提供了較高的材料利用率。
[0005]第6，619，167號、第6，619，168號和第6，672，187號美國專利中描述的發明涉及改進平板繪圖機中的板片切割處理，包括加速處理和自動化處理多個板片的方法和裝置。特別地，第6，619，168號和第6，672，187號美國專利包括搜索特徵，如果第一兩個搜索標記中的一個或全部或其他參考特徵(例如，板片的角、圖形區域中的元素、或其他能夠毫無疑義確定位置的目標)不在工作表面上的期望位置上，搜索特徵使得裝置能夠搜索到這兩個搜索標記或其他參考特徵。
[0006]在有些情況下，例如在1-cut系統中，使用了平板繪圖機。它們是在其上放置有待切割板片的平面工作表面上設置有位置控制切割工具的設備。需要使用控制器提供的指令和根據X-Y坐標的特定圖形數據控制切割工具，從而實現沿著希望的路徑切割，例如沿著圖形區域的邊界周圍。
[0007]雖然在1-cut系統中有諸如此類的重大進步，但是，圖形板片的計算機控制切割和其他處理還沒有達到這種自動化系統能夠潛在達到的效率和性能的最高水平。達到更高的速度、整體效率和精確度性能，仍然是使用這種系統進行切割和其他形式的窄徑處理要面對的挑戰。如果能在保持需要的精確度水平的同時夠降低「讀取」一組註冊標記的時間，則能夠提高多板片處理的效率。通過減少「閱讀」(感測)註冊標記所需的總時間，本發明提供了這種處理中的改進。
[0008]本發明的目的
[0009]本發明的一個目的是:通過解決包括上面提及的現有技術的一些問題和缺點，提供一種改進的用於精確切割板片上圖形區域或其他對板片上圖形區域的窄徑處理的系統。
[0010]本發明的另一個目的是:提供一種改進的用於對板片上圖形區域進行精確切割或其他窄徑處理的系統，其在保持精確處理性能的同時，降低讀取註冊標記的總時間。
[0011]本發明的另一個目的是:提供一種改進的用於板片上圖形區域的精確或其他窄徑處理的系統，能夠使得用戶調整系統操作的速度和精確度。
[0012]本發明的另一個目的是:提供一種改進的用於板片上圖形區域的精確切割或其他窄徑處理的系統，其提高全自動操作過程中能夠達到的速度。
[0013]本發明的又一個目的是:提供一種能夠使得用戶在單個用戶設置中權衡速度和精確度的系統。
[0014]本發明的再一個目的是:提供一種系統，其允許用戶在沒有標記的圖形區域處或附近預先印刷大量的註冊標記，從而降低處理時間，同時確保具有任意板片變形的高處理精確度。
[0015]本發明的再一個目的是:提供一種系統，其操作使得用戶從確定哪裡是在圖形區域處或周圍的註冊標記的最佳位置以確保精確切割的任務解放。
[0016]從下面的描述和附圖中，將說明這些以及其他目的是如何實現的。
【發明內容】
[0017]本發明是一個改進的方法及裝置(用於實施該方法)，用於從在圖形區域處或附近的預定位置處具有註冊標記的多個基本相同的板片上切割圖形區域。
[0018]本發明方法包括:(a)提供用於順序接收板片的繪圖機；(b)提供傳感器，該傳感器可操作地連接到繪圖機以在工作表面上移動，並且被配置為感測板片的註冊標記的工作表面位置；(C)提供切割器，該切割器可操作地相對於傳感器連接，並且可以響應於感測到的註冊標記相對於工作表面的位置而移動，以從板片切割圖形區域；和(d)提供編程控制器，該編程控制器可操作地將切割器連接到傳感器以控制切割器移動。該方法的改進包括:(I)感測板片的註冊標記的工作表面位置，並且根據至少一些其他註冊標記的工作表面位置，為每個註冊標記計算期望工作表面位置；(2)根據第一誤差標準將每個註冊標記分類為活動註冊標記或不活動註冊標記，並且將該分類應用到隨後板片的相應標記，活動標記少於註冊標記的總個數；(3)感測隨後板片的活動註冊標記的工作表面位置；和(4)根據感測到的活動標記的位置，從隨後板片切割一個或多個圖形區域，由此減少隨後板片的精確切割處理的時間。本發明方法減少了精確切割處理隨後板片的時間。
[0019]此處使用的術語「繪圖機」包括:平板繪圖機，其中，待處理的板片被放置在平面(二維)桌表面上。這種表面被稱為工作表面或板片接收表面。術語「繪圖機」還包括具有柱狀表面作為其板片接收和工作表面的裝置。這種裝置可以處理輥饋送材料或板片材料。
[0020]此處使用的術語「註冊標記」是指在圖形區域處或周圍的印刷標記。註冊標記可以是預先印刷的具有相同或不同的大小的實心圓或空心圓。註冊標記可以有各種各樣的形狀和大小，即，任何能夠使傳感器和控制器清楚確定它們在工作表面上的地點(即，位置)的形狀和大小。在圓形情況下，註冊標記的直徑通常可以是3到12_。註冊標記的顏色以能夠將其從包含圖形的板片的背景中區分出來為宜。術語「註冊標記」包括貫穿板片的孔，其可以通過和印刷標記相同的方式被感測到。
[0021]傳感器、切割器和繪圖機之間均存在可操作的連接。此處使用的「可操作的連接」不僅僅意味著所說的有效連接的兩個部件直接連接(這種連接可以被使用，也可以不被使用)，還意味著存在功能連接，以便通向或來自各種各樣組件的信息流能夠使這些組件如文所述的工作。在本發明中，控制器用於連接傳感器、切割器和繪圖機，因為它要控制本發明方法中執行的流程。
[0022]本發明切割方法的優選實施例進一步包括以下步驟:(i)根據隨後板片的至少一些活動註冊標記的工作表面位置，為隨後板片的活動註冊標記計算期望工作表面位置；
(ii)判斷活動註冊標記是否違反第二誤差標準；和(iii)如果標記違反第二誤差標準，則判斷任何不活動註冊標記的期望工作表面位置是否被該違反標準的標記影響，並且對再隨後的板片，將該受影響的不活動標記重新分類為活動標記。這一優選實施例還可以包括為板片確定哪些註冊標記是活動註冊標記的重複步驟，從而精確快速對多個板片進行切割處理。
[0023]在本發明切割方法的一些優選實施例中，第一誤差標準是第一閾值距離，所述分類包括:(i)計算活動註冊標記的期望工作表面為止和感測到的工作表面位置之間的距離；(ii)將對於該標記計算的距離與第一閾值距離相比較。如果其計算距離小於第一閾值距離，則隨即將該標記分類為不活動的。
[0024]在其他優選實施例中，該方法還包括調整第一誤差標準閾值距離來選擇需要的切割精確度和速度的步驟。在這些實施例的一部分中，第二誤差標準是第二閾值距離，一些實施例包括調整第二誤差標準閾值距離來選擇需要的切割精確度和速度的步驟。
[0025]在本發明切割方法的高度優選實施例中，該方法進一步包括:隨機選擇一個或多個不活動註冊標記，然後將它們分類為活動標記。隨機選擇的標記的個數是不活動標記的用戶可調百分數；以單個用戶設置同時調整第一閾值距離、第二閾值距離和用戶可調百分數。
[0026]本發明方法還應用到在多個基本相同的板片上以和切割處理相同的方式窄徑處理圖形區域的方法，該板片在圖形區域處或周圍的預定位置上具有註冊標記。
[0027]如上所述，本發明包括用於實施本發明方法的裝置。用於從在所述圖形區域處或周圍的預定位置處具有註冊標記的多個基本相同的板片上切割圖形區域的裝置，所述裝置包括:傳感器，該傳感器可操作地連接到所述繪圖機以在工作表面上移動，並且被配置為感測所述板片的註冊標記的工作表面位置；(C)切割器，該切割器可操作地連接到所述傳感器並且可以響應於感測到的註冊標記位置而移動，以從板片切割所述圖形區域；和(d)編程控制器，該編程控制器可操作地將所述切割器連接到所述傳感器以控制切割器移動，所述裝置適合於:(1)感測板片的註冊標記的工作表面位置，並且根據至少一些其他註冊標記的工作表面位置，為每個註冊標記計算期望工作表面位置；(2)根據第一誤差標準將每個註冊標記分類為活動註冊標記或不活動註冊標記，並且將該分類應用到隨後板片的相應標記，所述活動標記少於註冊標記的總個數；(3)感測所述隨後板片的活動註冊標記的工作表面位置；和(4)根據感測到的活動標記的位置，從所述隨後板片切割一個或多個所述圖形區域，由此減少所述隨後板片的精確切割處理的時間。本發明裝置減少了精確切割隨後板片的時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是能夠在其上執行本發明方法實施例的受控切割裝置的透視圖。
[0029]圖2是具有預先印刷的圖形區域和在圖形區域處或圖形區域附近印刷的註冊標記的材料板片的俯視圖。
[0030]圖3是圖2的材料板片的俯視圖，在這種情況下，示出的板片在整個板片上具有不均勻的變形。
[0031]圖4A和圖4B的結合是圖示說明本發明方法實施例的邏輯的流程圖。
[0032]圖5是在計算機顯示器等上輸入控制的示意圖，能夠使用戶調整作為程序控制器中的元素的三個參數，來控制圖4A和圖4B的實施例中的發明方法。
[0033]圖6A、圖6B和圖6C是如何調整三個用戶可調參數的實施例的圖示，這些參數可以隨著圖5的控制而變化。
【具體實施方式】
[0034]參考圖1，示出了切割裝置10的立體圖。切割裝置10具有底部12和工作或板片接收表面16。在現有技術中，示出為在工作表面16上放置有板片40的切割裝置10還被稱為繪圖機、切割臺或切割機，並且，例如可以是來自比利時根特的依斯高藝術品(EskoArtwork)的康斯博(Kongsberg)切割機。
[0035]切割裝置10包括安裝在底部12兩側的兩個縱嚮導軌14 (一個已示出)和懸浮在縱嚮導軌14之間的橫向構件18。橫向構件18由發動機(未示出)沿著導軌14驅動。也由發送機(未示出)驅動的切割工具20附著在橫向構件18上。切割工具20具有切割刀(未示出)。通過橫向構件18沿導軌14前後移動以及切割工具20沿橫向構件18前後移動，實現了切割工具20在工作表面上方的移動。切割工20具可能具有壓力和切線控制的硬質合金刀片或其他普遍已知的刀片或雷射(均未示出)。控制切割工具20的切割機發動機(未示出)是標準的，且是現有技術中已知的。
[0036]傳感器22已示出為附著在切割工具20上，但是其並不必須附著在切割工具20上。傳感器22可以是諸如現有技術已知的CXD攝像機之類的、響應於板片40的註冊標記44 (見圖2)和其他參考特徵的光檢測器。
[0037]切割裝置10還包括控制器50。控制器50可以包括編程計算機或其他可編程的設備，包括用於響應於來自傳感器22的數據以及提供給控制器50的描述板片40上的圖形區域42a-42d (見圖2)和註冊標記44的信息、控制切割工具的移動的指令。控制器50在物理上可以包含在多於一個組件和/或位置中，例如，控制器50的一部分位於底部12中，另一部分位於圖1所示的獨立單元中。
[0038]傳感器22通過電纜28和30連接至控制器50的輸入端。控制器50還連接至切割工具20並驅動切割工具20。控制器50接收輸入的外部信號，將其與內部存儲的信號進行比較。對於圖形區域42a-42d中的每一個，提供給控制器50的信息是沿著相對於印刷在板片40上的註冊標記44的位置的切割路徑(例如，圖形區域的外沿)的點的位置。控制器50可以具有在X-Y坐標系下限定的註冊標記44的位置和要切割的路徑。
[0039]參考圖2，註冊標記44預先印刷在板片40的圖形區域42a_42d處或附近。板片40具有許多預先印刷在其上的註冊標記44，包括一些在要從板片40切離的圖形區域42a-42d中每一個附近的註冊標記44。註冊標記44接近但不接觸預先印刷的圖形區域42a-42d的外沿。
[0040]控制器50比較與想要切割的路徑上的點最接近的三個註冊標記44之間的實際距離，並且根據這些註冊標記44之間的變化，使用在印刷標記時在板片40上的註冊標記44的位置信息，調整切割路徑。通過改變沿著切割路徑的點的X-Y坐標，實現了切割路徑的調整。在操作中，傳感器22被定位在註冊標記44上。傳感器22和控制器50發現註冊標記44的數學中心，並且標記中心的X-Y坐標定義標記44在工作表面或板片接收表面16的X-Y坐標中的工作表面位置。定位了另外兩個註冊標記44，它們的中心通過相似方式由X-Y坐標定義。
[0041]這些數據被輸入到控制器50，並且控制器50將在準備被切割的板片40上的註冊標記44的實際工作表面位置與提供給控制器50的預定切割指令中的註冊標記位置進行比較。X-Y坐標的集合的預定切割路徑是根據註冊標記44的實際X-Y坐標來調整的。在整個切割流程中，交互式地執行這些比較，使得該流程是一個動態流程。
[0042]根據與切割點最近的三個註冊標記44的實際坐標來調整切割路徑。當完成單個圖形區域的切割時，切割工具20被抬起並被移至下一個圖形區域，並且重複該流程。
[0043]在操作過程中，板片40放置在工作表面16上，可以由貫穿工作表面16工作的真空吸塵器60固定住。圖形區域42a-42d的切割受計算機控制的切割工具20和計算機控制的橫嚮導軌18的移動影響。包含在控制器50中的預定切割指令是基於初始印刷在板片40上的圖形區域42a-42d的。切割路徑以X-Y坐標定義。
[0044]圖3是圖2的板片40的俯視圖，在這種情況下，示出的板片40在整個板片40上具有不均勻的變形，在圖3中被稱為板片40』。原始印刷板片40在切割之前經歷的變形可以有多種形式。例如，通過經歷不均勻的拉伸和壓縮，板片40可以被不均勻的變形。然而，在圖3中已示出的板片40』具有不均勻的變形，以便圖形區域42a逆時針輕微旋轉(作為板片40』上的圖形區域42a』)，而板片40』上的圖形區域42b』從板片40上的圖形區域42b的相關位置順時針旋轉。類似地，圖形區域42c』和42d』從板片40的相關位置在板片40』上變形。因此，已示出，相對於圖2中的板片40的原始印刷設計，板片40』沿著其表面不均勻變形。板片40』包括在與原始印刷板片40上它們的相對位置相關的變形位置上的註冊標記 44』。
[0045]因此，圖2和圖3圖示了切割流程任務，其需要裝置10來讀取(感測)橫穿板片40』上的不同位置處的註冊標記44』，以便在處理圖形區域42a』 -42d』過程中，適當補償板片40』上的不均勻變形。讀取接近板片40』的三個角落的三個標記不足以確定橫穿不均勻板片40』的變形。
[0046]圖4A和圖4B結合是圖示說明本發明方法的一個實施例的邏輯的流程圖。該實施例的邏輯以流程100示出。在作為控制切割裝置10的控制器50的一部分的計算機中程序化該邏輯。在圖4A和圖4B的示意圖的數學符號中，黑體字用來代表多個標記。例如，P代表多個標記？(1)^(2)、？(3)等的位置，其中，每個p(i)是由X和Y坐標表示的標記的位置(註冊標記44的中心)。因此，注意P不是一個矢量而是一組二維矢量P (I)。還要注意的是，有時將一組標記和這些標記的位置使用相同的符號表示，但是，在所有情況下，這些參考符號是清楚的。
[0047]矩形框通常指示在切割流程100內工作的功能元件或功能塊(此處這兩個術語互換使用)，並且通常，這些功能元件處理諸如一個標記或一組標記的位置之類的輸入，並產生如前所示的輸出量。菱形框表示在流程100中的功能判定元件，每個元件具有可能的結果「是」和「否」。對於是和否的判定，具有附圖標記ddd的判定元件的判定分別由附圖標記dddY和dddN表示。包括大寫字母的小圓指示流程100中與類似的圓(字母是相同的)相連接的點。因此，圖4B中頂部的點C從圖4A底部的點C處的示意流程圖繼續。
[0048]本發明方法的流程100的實施例從圖4A開始。多個板片40被順序處理，其起點由A點表示。在元件102中，感測或讀取第一板片40上的所有註冊標記44的位置，從而創建包含η個標記並表示註冊標記44的實際位置的集合P。(假設板片40具有η個預先印刷的在圖形區域42a-42d處或附近的註冊標記44)。該集合P代表到元件104的輸入信息， 該元件104示意性地代表處理標記集合P並輸出工作表面位置印和距離Λ P 二者的功能，這二者將在下面進行進一步定義。這種功能104通過符號C(Sa)表示，其中，Sa表示在「活動」標記集合中的所有標記。在活動集合Sa中的標記是具有實際工作表面位置P的標記。總體上，Sa被認為包括m個活動標記。在流程100的這個早期階段，Sa包括板片40上的所有η個標記；因此，在這一早期階段，m=n。
[0049]在流程100中，標記44被分為活動的或不活動的。活動的標記對應於由裝置10讀取來處理一個板片40的註冊標記44，並且不活動的標記對應於在處理一個板片40時被裝置10忽略(跳過；不讀取)的註冊標記44。符號性地，不活動集合被稱為Si, Si包括n-m個不活動的標記，其中，m是Sa中活動標記的數量。
[0050]回到元件104的功能C(Sa), C(Sa)創建兩個集合ep和Ap0 ep表示Sa中標記的期望工作表面位置，其中，每個期望工作表面位置ep(i)是根據除了 P(i)的所有實際工作表面位置P確定的。Λρ表示p(i)與ep⑴之間的標量距離的集合，例如，Δρ(?) = |ρ(?)-θρ(Ι) I。
[0051]在流程100的一些階段中，例如在功能元件104中，執行包括根據其他標記集合F的實際位置確定標記g的期望工作表面位置的操作。此處示出了這種確定期望工作表面位置的算法，對標記和標記集合使用下述的通用記號:對F中的每個標記f，已知兩個位置fOTg和f.。f?g(i)是第i個標記的初始位置，其描述了板片40上的預先印刷標記的位置的數據中。該數據被稱為工作文件。對於這一數據的坐標系統的任意原點可以對於工作文件的原點的XY值選取例如0，O。fcur(i)是F中第i個標記的實際感測工作表面位置。使用該記號，一種可能的確定期望工作表面標記位置的方法包括以下步驟:
[0052](I)對於F中的每個標記f(i)，計算fOTg(i)和標記g之間的距離(標量值)。[0053](2)根據該距離對F中的標記進行排序。F中和標記g具有最短距離的標記被指定Sf(O);第二短的標記被指定為f (I)，再下一個標記被指定為f (2) of (I)和f(2) IlJforg(O)的距離不應小於閾值距離T4。T4可以是2.5釐米左右。而且，f(l)和f(2)不應在兩個矢量{fOTg(0)，fOTg(l)}和{fOTg(0)，fOTg(2)}之間成小於閾值角T5的角度；如果是，則不應選擇這些標記。T5可以是60度左右。如果標記f(i)不滿足這些標準,如果可能,選擇與標記g具有下一個最短距離(和/或滿足角標準T5)的另一個標記。
[0054](3)定義由 Iforg(O), forg(I)}和 Iforg(O), forg(2)}劃定範圍並定義並以 forg(0)作為原點的坐標系作為坐標系r org。
[0055](4)定義由 Ifcur(O), fcur(I)}和 Ifcur(O), fcur(2)}劃定範圍並定義並以 fcur(0)作為原點的坐標系作為坐標系r cur。
[0056](5)定義坐標系gamma org和gamma cur之間的坐標轉換和轉換Φ。坐標系之間的轉換對圖形編程和數學領域的技術人員是熟知的。
[0057](6)通過應用轉換Φ到標記g的初始位置gOTg，確定標記g的期望工作表面位置。
[0058]再次參考圖4A,在功能元件106中，在活動標記集合Sa (在本階段，所有η個預先印刷的標記)中選擇具有最小Δρ (稱為Δρ?Μ)的標記。在判定塊108中，將塊106中選擇的Apltw與第一誤差標準閾值距離T1進行比較，並且如果ΛΡι?小於T1 (判定結果108Υ)，相應的註冊標記被分類為不活動的(移動到不活動標記集合Si中)，並且流程100返回到功能塊104,重複對活動標記(現在為減少的標記集合Sa)的分析,直到所有滿足判定塊108的閾值T1標準的標記已經被分類到不活動標記並移到集合Si中。
[0059]然後繼續流程100，在功能塊112中處理第一板片40(從其切割圖形區域)，並且之後在功能塊116中讀取在待處理的下一個板片40上的活動標記44的工作表面位置。在這一點上，在判定元件118中，如果沒有不活動標記(判定結果118Υ)，流程100返回到功能元件104，開始根據功能元件116中實施的測量對標記分類。注意到如果處理多個板片40時所有標記保持活動，流程100繼續按照如前所述的流程處理板片40。如果有不活動的標記(Si非空，判定結果118Ν)，流程100繼續進行到功能塊120來為減少的活動標記集合Sa計算ep和Δ P。
[0060]然後通過判斷不活動標記是否應當保持為不活動的操作，繼續流程100。在功能塊122中，從活動集合Sa中選擇標記P (i)，並且將它對應的值Λ P (i)與判定元件124中的第二誤差標準閾值T2進行比較。如果Ap(i)不大於閾值T2 (判定結果124N)，則流程100繼續，返回到在塊122中選擇活動集合Sa的另一個標記。如果Ap(i)大於閾值T2(判定結果124Υ)，則流程100繼續進行到判斷任何不活動標記是否受活動標記P (i)影響，並將這種受影響的標記重新分類為活動標記。
[0061]功能元件128和130執行的操作與塊104的功能相類似，區別在於:取代根據Sa中所有其他標記的位置來確定Sa中一個標記的期望工作表面位置，(a)根據Sa中所有活動標記的位置，功能塊128中的C1(Sa)確定Si中不活動標記q(j)的期望位置eq(j);以及(b)根據S』a中所有活動標記的位置，功能塊130中的CJS』J確定Si中不活動標記q(j)的期望位置eq』(j)，其中，如到功能元件130的輸入所指示的，活動表示p(i)的工作表面位置被功能元件120確定的期望工作表面位置ep(i)取代。注意，發生在功能元件128和130的操作不執行，直到提供了到功能塊128和130 二者的輸入為止；功能塊126的操作在不活動集合Si中選擇第j個註冊標記。
[0062]在判定塊132中比較期望位置eq(j)和eq』 (j)。如果這兩個期望工作表面位置是相等的(判定結果132Y)，則判斷為不活動標記q(j)未被活動標記p(i)影響，這違反了功能判定塊124中的第二誤差標準，並且流程100繼續在功能塊126中選擇另一個不活動標記q(j)，並繼續判斷它的期望工作表面位置eq(j)是否受活動標記P(I)影響。
[0063]如果在判定塊132中，判斷為不活動標記q(j)受活動標記P (i)影響(判定結果132N)，則在功能塊134中由傳感器感測不活動標記q(j)的實際位置，在功能塊136中不活動標記q(j)變成活動標記並被從集合Si移到集合Sa中。
[0064]功能判定塊138和140執行類似的循環控制功能，指導流程100的流向，以便參照特定活動標記P (i)檢查在不活動集合Si中的所有標記(判定塊138)，以及以便參照第二誤差標準檢查活動集合Sa中的所有標記(判定元件140)。如果在判定塊138或140中,這兩個任務不完全，流程100返回到點E (判定138N)或功能塊122，來選擇另一個合適的標記，通過如前所述的確定方法繼續該流程。
[0065]當如判定塊140中的判定140Y所示，這兩個循環控制功能都被滿足時，則判定元件142判斷在流程100的哪一點繼續處理多個板片40。如果判斷為在之前的操作中，沒有標記被從Si移到Sa (判定結果142N)，則流程100繼續在點D的操作(見圖4A)，在功能塊112中處理當前板片(切割圖形區域)。然而，如果判斷為在判定元件142中一個或多個不活動標記被重新分類為活動標記(從Si移到Sa)，則通過在點B繼續(見圖4A)，流程100繼續根據新更新的活動集合Sa，判斷當前更新的活動集合Sa中的任意標記是否應被重新分類為不活動的。
[0066]本發明方法的一個實施例中，通過裝置10繼續執行如文所述的流程100，以便快速並精確地切割(或者在其他情況下窄徑處理)多個板片40。圖4A中的功能元件114表示附加的裝置，通過這些裝置「監視」不活動標記來確保在這種處理過程中補償一堆多個板片中的板片的變形。在本實施例中，從集合Si中隨機選擇一個或多個不活動標記並移到活動集合Sa中。參數T3是隨機選擇的Si中不活動標記的百分數。這種監視變形的附加裝置捕獲之前隔離的不活動標記，它們可能由於這堆多個板片40內的變形在該堆之內變化而變得重要。
[0067]在仍保證精確切割性能的同時，該流程節省的時間是很多的。通過使用多個簡化的假設，可以估算出處理過程中節省的時間量。假設:(a) —千(1000)個基本相同的板片40 (比如圖2)被處理；(b)每個板片40具有五十(50)個預先印刷在圖形區域42a-42d處或附近的註冊標記44 ； (c)感測或讀取註冊標記44通常花費大概0.3秒；以及(d)在處理每個板片40的過程中，平均70%的標記是活動的。使用這些簡化的假設，容易看出節省了小於三(3)小時的處理時間。不論完整工作的總處理時間是多少(此處未估計)，對於用戶，這種切割工作中的這一時間量都代表了生產率有效的增加。
[0068]應當注意的是，由於本發明系統根據當前變形減少了處理額外標記的時間，因此，本發明使用戶能夠自由的在板片上的圖形區域處和周圍印刷大量的註冊標記，而無需花費處理額外標記的時間。進一步地，註冊標記的自由應用確保能夠發現並補償所有區域的變形，而無需預測哪裡是最佳標記位置。
[0069]每個功能元件109、115和125表示可以調整閾值T1、閾值T2和百分數T3來選擇處理多個其上有待處理的圖形區域的板片所需要的速度和精確度。可以單獨調整！\、T2和T3的值或如圖5和圖6A-6C所示同時調整!\、T2和T3的值來實現這種調整。圖5是在計算機顯示器(未單獨示出)或類似物上的輸入控制器150的示意圖，能夠使用戶作為程序控制器50中控制裝置10中的流程的參數同時調整這三個參數(!\、T2和T3)。
[0070]控制器150包括具有指示器154的滑棒152和具有7個單獨刻度標記156Μ的刻度156。這些刻度標記156Μ中的兩個是末端標記156Α和156S，分別指示處理最大精度(156Α)的位置和處理最大速度(156S)的位置。通過用戶位置指示器154沿滑棒152移動到對應於標記156Μ的7個預設位置之一，來同時設置參數!\、T2和T3的值。
[0071]圖6Α、圖6Β和圖6C是三個用戶可調參數是如何隨著圖5的輸入控制150受調整而變化的實施例的圖示。在本實施例中，三個參數的每個參數根據指示器154的位置變化，分別如圖形158、160和162所示，在O和每個參數的最大值(分別為Tlmax、T2max和T3max)之間變化。對於指示器位於標記156A處(T1=O), T2和T3的值是沒有意義的，因為隨著T1=O,通過流程100，沒有註冊標記被分類為不活動的。
[0072]T1是第一個閾值距離(第一誤差標準)，其表示一個距離，低於該距離是用戶滿意於標記的實際工作表面位置和期望工作表面位置之間的差指示:可以接受忽略感測這樣的標記的位置，直到隨後確定板片40的變形已經產生再次感測這一標記的位置的需要。T2是第二閾值距離(第二誤差標準)，選擇該距離的值用來標識板片40上的大變形區域。Tlmax的值在225微米左右是有效的。T2max的值在2250微米左右是有效的。
[0073]上面已經描 述了參數T3的功能。T3niax的值在25%左右是有效的。
[0074]應該注意的是，儘管註冊標記和要被處理的圖形區域通常印刷在板片的一側，並從這一個側上被處理掉，使用標記和相應準備的圖形來從底面或兩面感測和處理的系統(以及它們執行的方法)也在本發明的範圍之內。
[0075]雖然已經結合特定實施例示出並描述了本發明的原理，但是應當理解的是，這些實施例僅是示例性的，並不是限制性的。
【權利要求】
1.一種用於從多個基本相同的板片切割圖形區域的方法，所述板片在所述圖形區域處或附近的預定位置處具有註冊標記，所述方法包括:(a)提供用於順序接收板片的繪圖機；(b)提供傳感器，該傳感器可操作地連接到所述繪圖機以在工作表面上移動，並且被配置為感測所述板片的註冊標記的工作表面位置；(C)提供切割器，該切割器可操作地相對於所述傳感器連接，並且可以響應於感測到的註冊標記相對於工作表面的位置而移動，以從板片切割所述圖形區域；和(d)提供編程控制器，該編程控制器可操作地將所述切割器連接到所述傳感器以控制切割器移動，該方法的改進包括: ?感測板片的註冊標記的工作表面位置，並且根據至少一些其他註冊標記的工作表面位置，為每個這樣的註冊標記計算期望工作表面位置； ?根據第一誤差標準將每個註冊標記分類為活動註冊標記或不活動註冊標記，並且將該分類應用到隨後板片的相應標記，所述活動標記少於註冊標記的總個數； ?感測所述隨後板片的活動註冊標記的工作表面位置；和 ?根據感測到的活動標記的位置，從所述隨後板片切割一個或多個所述圖形區域， 由此減少所述隨後板片的精確切割處理的時間。
2.根據權利要求1所述的切割方法，進一步包括以下步驟: ?根據所述隨後板片的至少一些活動註冊標記的工作表面位置，為所述隨後板片的活動註冊標記計算期望工作表面位置； ?判斷活動註冊標記是否 違反第二誤差標準；和 ?如果標記違反所述第二誤差標準，則判斷任何不活動註冊標記的期望工作表面位置是否被該違反標準的標記影響，並且對再隨後的板片，將受影響的不活動標記重新分類為活動標記。
3.根據權利要求2所述的切割方法，進一步包括對於板片確定哪些註冊標記是活動註冊標記的重複步驟，並且由此精確並快速地對多個板片進行切割處理。
4.根據權利要求1所述的切割方法，其中，所述第一誤差標準是第一閾值距離，並且所述分類包括: ?計算活動註冊標記的期望工作表面位置和感測到的工作表面位置之間的距離；以及 ?將對於該標記計算的距離與所述第一閾值距離相比較，使得如果其計算距離小於所述第一閾值距離，則隨即將該標記分類為不活動註冊標記。
5.根據權利要求4所述的切割方法，進一步包括調整所述第一誤差標準閾值距離來選擇需要的切割精確度和速度的步驟。
6.根據權利要求4所述的切割方法，其中，所述第二誤差標準是第二閾值距離。
7.根據權利要求6所述的切割方法，進一步包括調整所述第二誤差標準閾值距離來選擇需要的切割精確度和速度的步驟。
8.根據權利要求7所述的切割方法，進一步包括隨機選擇一個或多個不活動註冊標記並將它們分類為活動標記的步驟，其中，(a)隨機選擇點的個數是不活動點的用戶可調百分數，以及(b)以單個用戶設置同時調整所述第一閾值距離、所述第二閾值距離和所述用戶可調百分數。
9.根據權利要求1所述的切割方法，進一步包括隨機選擇一個或多個不活動註冊標記並將它們分類為活動標記的步驟。
10.根據權利要求9所述的切割方法，其中，隨機選擇的標記的個數是不活動點的用戶可調百分數。
11.一種用於窄徑處理多個基本相同的板片上的圖形區域的方法，所述板片在所述圖形區域處或附近的預定位置處具有註冊標記，所述方法包括:(a)提供用於順序接收板片的繪圖機；(b)提供傳感器，該傳感器可操作地連接到所述繪圖機以在工作表面上移動，並且被配置為感測所述板片的註冊標記的工作表面位置；(C)提供窄徑處理工具，該窄徑處理工具可操作地連接到所述傳感器，並且可以響應於感測到的註冊標記相對於工作表面的位置而移動，以對板片上的所述圖形區域進行窄徑處理；和(d)提供編程控制器，該編程控制器可操作地將所述工具連接到所述傳感器，以控制工具移動，該方法的改進包括: ?感測板片的註冊標記的工作表面位置，並且根據至少一些其他註冊標記的工作表面位置，為每個所述註冊標記計算期望工作表面位置； ?根據第一誤差標準將每個註冊標記分類為活動註冊標記或不活動註冊標記，並且將該分類應用到隨後板片的相應標記，所述活動標記少於註冊標記的總個數； ?感測所述隨後板片的活動註冊標記的工作表面位置；和 ?根據感測到的活動標記的位置，對所述隨後板片上的圖形區域進行窄徑處理， 由此減少所述隨後板片的精確窄徑處理的時間。
12.根據權利要求11所述的窄徑處理方法，進一步包括以下步驟: ?根據所述隨後板片的至少一些活動註冊標記的工作表面位置，為所述隨後板片的活動註冊標記計算期望工作表面位置； ?判斷活動註冊標記是否違反第二誤`差標準；和 ?如果標記違反所述第二誤差標準，則判斷任何不活動註冊標記的期望工作表面位置是否被該違反標準的標記影響，並且對再隨後的板片，將受影響的不活動標記重新分類為活動標記。
13.根據權利要求12所述的窄徑處理方法，進一步包括對於板片確定哪些註冊標記是活動註冊標記的重複步驟，並且由此精確並快速地對多個板片進行切割處理。
14.根據權利要求11所述的窄徑處理方法，其中，所述第一誤差標準是第一閾值距離，並且所述分類包括: ?計算活動註冊標記的期望工作表面位置和感測到的工作表面位置之間的距離；以及 ?將對於該標記計算的距離與所述第一閾值距離相比較，使得如果其計算距離小於所述第一閾值距離，則隨即將該標記分類為不活動註冊標記。
15.根據權利要求14所述的切割方法，進一步包括隨機選擇一個或多個不活動註冊標記並將它們分類為活動標記的步驟，其中，(a)隨機選擇點的個數是不活動點的用戶可調百分數，(b)所述第二誤差標準是第二閾值距離，並且(c)以單個用戶設置同時調整所述第一閾值距離、所述第二閾值距離和所述用戶可調百分數。
16.一種用於從多個基本相同的板片切割圖形區域的裝置，所述板片在所述圖形區域處或附近的預定位置處具有註冊標記，所述裝置包括:(a)用於順序接收板片的繪圖機；(b)傳感器，該傳感器可操作地連接到所述繪圖機以在工作表面上移動，並且被配置為感測所述板片的註冊標記的工作表面位置；(C)切割器，該切割器可操作地連接到所述傳感器並且可以響應於感測到的註冊標記位置而移動，以從板片切割所述圖形區域；和(d)編程控制器，該編程控制器可操作地將所述切割器連接到所述傳感器以控制切割器移動，所述裝置適合於: ?感測板片的註冊標記的工作表面位置，並且根據至少一些其他註冊標記的工作表面位置，為每個這樣的註冊標記計算期望工作表面位置； ?根據第一誤差標準將每個註冊標記分類為活動註冊標記或不活動註冊標記，並且將該分類應用到隨後板片的相應標記，所述活動標記少於註冊標記的總個數； ?感測所述隨後板片的活動註冊標記的工作表面位置；和 ?根據感測到的活動標記的位置，從所述隨後板片切割一個或多個所述圖形區域， 由此減少所述隨後板片的精確切割處理的時間。
17.根據權利要求16所述的切割裝置，進一步適合於: ?根據所述隨後板片的至少一些活動註冊標記的工作表面位置，為所述隨後板片的活動註冊標記計算期望工作表面位置； ?判斷活動註冊標記是否違反第二誤差標準；和 ?如果標記違反所述第二誤差標準，則判斷任何不活動註冊標記的期望工作表面位置是否被該違反標準的標記影響，並且對再隨後的板片，將受影響的不活動標記重新分類為活動標記。
18.根據權利要求17所述的切割裝置，進一步適合於對於板片重複確定哪些註冊標記是活動註冊標記，並且由此精確並快速地對多個板片進行切割處理。
19.根據權利要求16所述的切割裝置，其中，所述第一誤差標準是第一閾值距離，並且所述分類包括: ?計算活動註冊標記的期望工作表面位置和感測到的工作表面位置之間的距離；以及 ?將對於該標記計算的距離與所述第一閾值距離相比較，使得如果其計算距離小於所述第一閾值距離，則隨即將該標記分類為不活動註冊標記。
20.根據權利要求19所述的切割裝置，進一步適合於隨機選擇一個或多個不活動註冊標記並將它們分類為活動標記，其中，(a)隨機選擇點的個數是不活動點的用戶可調百分數，(b)所述第二誤差標準是第二閾值距離，以及(C)所述裝置進一步適合於使得用戶能夠以單個用戶設置同時調整所述第一閾值距離、所述第二閾值距離和所述用戶可調百分數。
【文檔編號】B26D1/00GK103747930SQ201280025514
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年3月21日 優先權日:2011年4月22日
【發明者】G·安德森, S·米克爾森 申請人:愛切股份有限公司