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CN111902290A - 监视和调节用于容器的装饰器的系统和方法 - Google Patents

监视和调节用于容器的装饰器的系统和方法 Download PDF

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CN111902290A
CN111902290A CN201980020849.6A CN201980020849A CN111902290A CN 111902290 A CN111902290 A CN 111902290A CN 201980020849 A CN201980020849 A CN 201980020849A CN 111902290 A CN111902290 A CN 111902290A
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China
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ink
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decorator
trim
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CN201980020849.6A
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J.埃弗纳
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Original Assignee
Ball Corp
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Publication date
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Abstract

用于监视和调节金属容器的装饰器的设备和方法。本发明涉及用于在金属容器体的预定部分上提供装饰的设备和方法。装饰器包括感测金属容器上的装饰的传感器。控制系统从传感器接收与感测到的装饰相关的信息,然后确定装饰是否至少满足质量目标。控制系统可以可选地自动地调节装饰器的元件以纠正有缺陷的装饰。在一个实施例中,控制系统可以自动地发送信号到装饰器以调节以下中的至少一个的位置:装饰器的上墨组件、墨辊、给墨辊、转印辊、印版滚筒、印刷板、橡胶布滚筒和转印橡胶布,以纠正有缺陷的装饰的原因。

Description

监视和调节用于容器的装饰器的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是继续部分申请并要求2018年1月19日提交的题为“System and Methodfor Monitoring and Adjusting a Decorator for Containers”的美国专利申请15/875968的权益和优先权,该美国专利申请15/875968是继续部分申请并要求2017年7月19日提交的题为“System and method for Aligning an Inker of a Decorator”的美国专利申请15/654255的权益和优先权,该美国专利申请15/654255基于35 U.S.C.§119(e)要求2016年7月20日提交的题为“System and method for Aligning an Inker of aDecorator”的美国临时专利申请No.62/364728的优先权,这些专利申请中的每一个通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及装饰容器。更具体地,本发明提供了一种用于监视和自动控制墨在金属容器的外表面上的位置和施加的设备和方法。
背景技术
金属饮料容器为分销商和消费者带来许多好处。饮料容器的金属体为产品提供了最佳的保护性能。例如,金属体可以防止CO2迁移和紫外线辐射的透射,这可能损坏饮料,负面地影响产品的风味、外观或颜色。金属饮料容器还对光、水蒸气、油脂、氧气和微生物提供了不可渗透的屏障,使容器中的内容物保持新鲜,并免受外部影响,从而确保了较长的保存期限。金属容器的表面也非常适合用于装饰牌名称、徽标、设计、产品信息,和/或其他用于识别、销售和区分金属容器及其内容物与其他产品和竞争对手的优选标记。因此,金属容器在销售点为装瓶商、分销商和零售商提供了明显的优势。
与玻璃和塑料容器相比,金属饮料容器具有更高的耐用性和美观优势,减少了在加工和运输期间损坏的容器数量,从而进一步节省了成本。另外,金属饮料容器比类似尺寸的玻璃容器轻,从而节省了运输期间的能源。此外,金属饮料容器可以以高的爆破压力制造,这使其成为理想的和安全的容器,可用在压力下保持产品,例如碳酸饮料的容器。
另外,与玻璃或塑料制成的容器相比,许多消费者更喜欢金属容器。金属容器因其提供的便利性而对消费者特别有吸引力。金属容器的重量轻,使其比玻璃容器更易于携带。金属容器比玻璃容器更耐用,因此特别适合在公共场所和室外使用。此外,由于担心塑料可能会将化学物质浸入消费品中,一些消费者避免使用塑料容器。
由于这些好处,2014年全球金属容器的销售额约为530亿美元。金属容器市场的很大百分比是由饮料容器驱动的。根据一份报告,2012年全球运送了约2900亿个金属饮料容器。一个美国贸易组织报告称,仅在美国,2014年就运送了1,260亿个金属容器。为了满足这一需求,金属容器制造工厂运行着一些容器工业中最快的生产线。在一些容器生产线中,例如与通过冲击挤压工艺形成的金属容器有关的那些生产线中,装饰器的工作速度为每分钟约120至约240个金属容器。在饮料容器生产线中,包括装饰器的生产设备的工作速度通常必须为每分钟500-2200个金属容器以上。更优选地,可能需要装饰器以每分钟至少一千个,甚至更优选地几千个圆柱形金属容器的生产速度运行。由于容器生产线的高速运行,可以在其他行业中使用或与其他材料制成的容器一起使用的技术或工艺不一定能以金属容器生产线所需的高速运行。例如,装饰纸片和纸板材料的设备和方法与用于3维物体(例如金属容器)的装饰器不同。因此,用于形成和装饰金属容器的许多操作通常需要专用的设备和技术。
金属容器通常通过平版印刷或胶版印刷工艺装饰图案或标记,例如品牌名称、徽标、产品信息或设计。印刷方法和设备的各种示例在以下专利中描述:美国专利No.3,960,073;美国专利No.4,384,518;美国专利No.5,233,922;美国专利No.6,550,389;美国专利No.6,899,998;美国专利申请公开No.2012/0272846;美国专利申请公开No.2014/0360394;美国专利申请No.2015/0183211;美国专利申请公开No.2015/0217559;WIPO公开WO 2014/006517;WIPO公开WO 2014/008544;WIPO公开WO 2013/113616;WIPO公开WO 2014/108489;以及WIPO公开WO 2014/128200,每一个均通过引用整体并入本文。
在胶版印刷中,将一个或多个带有图案区域的印刷板附接到装饰器的印版滚筒(或压印滚筒)。图案区域可以包括接收墨的区域和不接收墨的区域。上墨组件将墨转印到印版滚筒上的印刷板。墨粘附到每个印刷板的墨接收区域。装饰器可以具有带有上墨组件多个的印版滚筒,以将不同颜色的墨转印到固定至每个印版滚筒的印刷板。例如,用于装饰金属容器的装饰器通常具有四到九个印版滚筒,每个印版滚筒都有相关的上墨组件。
每个上墨组件将特定颜色的墨转印到单个相关联的印版滚筒的印刷板。上墨组件通常包括储墨器和沿着墨辊的外表面定位的墨刀。通过改变墨刀的边缘和墨辊的外表面之间的间隙来调节转印到墨辊并随后到印刷板的墨量。墨刀可分为多个单独的部段,称为刀段。
墨刀的边缘与墨辊的外表面之间的间隙可以通过移动与墨刀互连的墨键来沿着墨辊的长度调节。更具体地,可以使墨键前进以将墨刀的边缘的一部分移近墨辊的外表面,以减少转印到墨辊的一部分的墨量。同样,可以退回墨键,以使墨刀的边缘进一步移动远离墨辊的外表面,以增加转印到墨辊的该部分的墨量。在以下专利中描述了一些现有技术的墨刀组件:美国专利No.4,000,695,美国专利No.4,008,664,美国专利No.5,025,676,美国专利5,052,298,美国专利No.5,967,049,美国专利No.5,967,050,美国专利No.6,318,260,美国专利No.7,969,613,美国专利申请公开No.2015/0128819,和美国专利申请公开No.2015/0128821,每一个均通过引用整体并入本文。另一墨刀组件在“
Figure BDA0002692361060000031
数字供墨系统”中描述,其可以在https://www.quadtechworld.com/downloads/brochures/Digital_Ink_System_en.pdf获取,其通过引用整体并入本文。
在接收墨后,印刷板将其墨的至少部分转印到装饰器的与橡胶布滚筒(也称为“胶印滚筒”、“印刷滚筒”或“分段轮”)附接的印刷橡胶布(也称为“转印橡胶布”或“次级转印板”)。金属容器行业中使用的装饰器通常在橡胶布滚筒上具有2到12个印刷橡胶布。随着印版滚筒和橡胶布滚筒的旋转,一个或多个印刷板中的每一个与印刷橡胶布接触并将特定颜色的墨转印到印刷橡胶布。当墨和图案已从每个印版滚筒的印刷板上转印到印刷橡胶布时,最终的平版印刷图案就形成在印刷橡胶布上。例如,如果装饰器包括五个印版滚筒,则五个印版滚筒中的每个印版滚筒的一个印刷版将墨和图案转印到单个印刷橡胶布,从而在印刷橡胶布上形成平版印刷图案。然后使金属容器与橡胶布滚筒的印刷橡胶布旋转接触,并将平版印刷图案从印刷橡胶布转印到金属容器的外表面。
用现有技术的装饰器在金属容器上生产可接受的装饰取决于操作者的技巧和专注,并且需要大量的人工和相关费用。更具体地,对于每次使用现有技术的装饰器来用装饰对金属容器进行装饰的生产,将每个上墨组件的墨键设置到初始位置,这花费大量时间。由于某些金属容器生产线每天可能印刷超过15种不同的装饰,因此在设置以准备使装饰器印刷不同的装饰期间,装饰器可能每天要停产数小时。考虑到金属容器生产线通常具有很高的生产速度,这会导致大量的停机时间和生产率下降。
如本领域技术人员将理解的,墨键的初始位置可能将太多或太少的墨施加到印刷板的部分。发生这种情况时,转印到金属容器的装饰可能有缺陷,因为装饰的颜色、密度、深度、对准和一致性中的一个或多个没有达到客户设定的目标。因此,必须使装饰器停止生产以调节墨键的位置,从而导致进一步的停机时间和生产率下降。
装饰器的操作者还可在生产运行期间定期检查样品装饰的金属容器,以确定样品的装饰是否满足颜色、密度、深度、对准和/或一致性目标。如果操作者确定样品是有缺陷的,则操作者必须确定装饰为什么是有缺陷的。例如,操作者可能需要确定每个上墨组件的多个墨键中的哪个需要调节,以及如何调节墨键以生产可接受的装饰。如果有缺陷的装饰包括来自两个或多个不同上墨组件的墨,则难以确定要调节的墨键以纠正缺陷。例如,如果颜色在装饰的一部分中具有缺陷,则操作者可能必须增加转印到第一上墨组件的第一墨辊的轴向部分的第一墨的量,并减少转印到第二上墨组件的第二墨辊的对应轴向部分的第二墨的量。操作者可能还需要调节装饰器的一个或多个其他部件以纠正有缺陷的装饰。
此外,在生产运行期间,墨辊、印刷板和印刷橡胶布可能磨损,需要进行调节或更换。因此,装饰过程期间转印到金属容器的外表面的墨量在生产运行过程期间可能会发生变化,从而改变装饰参数,例如颜色、密度、深度、对准和一致性。因此,在生产运行期间,必须经常检查由已知装饰器形成的装饰,并定期调节墨键以确保客户所需的质量和一致性。
手动识别有缺陷的装饰,然后手动调节装饰器会花费大量时间。由于饮料容器生产线的高速运转,在操作者发现问题并适当调节墨键之前,可能会生产数百甚至数千个带有缺陷装饰的金属容器。因此,现有技术的装饰器经常产生大量带有缺陷装饰的废金属容器。另外,在识别出缺陷装饰之后,操作者会在调节装饰器的墨键或其他元件的同时关闭装饰器。由于缺乏带装饰的金属容器,这浪费了宝贵的生产时间并且可能延迟下游生产设备的操作。
调节现有技术装饰器的墨键困难并且可能危险。一些墨键难以触达。因此,可能需要操作者至少部分地拆卸装饰器并使用工具来改变墨键的位置。用于调节墨键的工具可能会意外损坏装饰器。此外,操作者使用的工具可能会被无意地误放或留置在装饰器组件内,从而需要额外的停机时间和相关的生产损失成本。此外,操作者在伸入装饰器以调节墨键时可能会受伤。
由于与用于装饰金属容器的现有方法和设备相关的局限性,因此需要一种自动监视和调节装饰器的设置的设备和方法,该设备和方法在不牺牲高速饮料容器生产系统的生产效率或图案质量的情况下,与已知的装饰器相比,产生的废品更少,需要的操作时间更少,并且更不容易受到人为错误的影响。
发明内容
本发明提供了以经济、快速、可靠的方式装饰金属容器各种设备,存储在非暂时性计算机可读介质中的指令以及方法。本发明的一个方面涉及一种闭环装饰器组件和系统,其包括可以检测圆柱形金属容器上的有缺陷的装饰的控制系统。当控制系统检测到有缺陷的装饰时,控制系统可以确定缺陷的原因。然后,控制系统可以自动纠正缺陷。附加地或替代地,控制系统可以警告操作者需要进行特定的调节。如果可以通过调节转印到金属容器的墨量来纠正缺陷的原因,则在一个实施例中,控制系统可以发送信号以调节上墨组件的至少一个部件,以调节转印到印刷板的墨量。信号可导致致动器调节至少一个墨刀,以纠正后续金属容器上的有缺陷的装饰。附加地或替代地,信号可以改变上墨组件的墨辊或转印辊的旋转速率。此外,可以将信号发送到生产线上的设备,以拒绝具有有缺陷的装饰的任何容器。有缺陷的装饰可以包括但不限于颜色变化、墨密度、墨厚度、墨颜色、标记的位置不正确、以及装饰的质量。在一个实施例中,当缺陷不能由控制系统纠正时,控制系统可以自动停止生产线。
本发明的另一方面是一种装饰器,其包括与控制系统通信的至少一个传感器。传感器收集或获取与金属容器上的装饰有关的数据。控制系统使用从传感器接收到的数据来确定装饰是否有缺陷。如果控制系统确定装饰或装饰的一部分是有缺陷的,则控制系统将利用该数据调节装饰器的一个或多个部件。例如,控制系统可以调节一个或多个墨刀,以改变转印到上墨组件的墨辊的墨量。附加地或替代地,控制系统可以改变上墨组件的墨辊或转印辊的旋转速率,以改变转印到印刷板的墨量。至少一个传感器可以收集与金属容器上的装饰相关的光学和其他类型的数据。传感器可操作为收集足够分辨率的数据以识别装饰中的缺陷。在一个实施例中,传感器是相机。在另一实施例中,传感器可操作为收集与装饰相关的三维数据。
在一个实施例中,传感器收集关于在形成金属容器的圆柱体上的装饰的数据。传感器可以在金属容器围绕纵向轴线旋转时收集数据,使得传感器可以在金属容器的整个外圆柱形表面上收集数据。在另一实施例中,至少一个传感器包括三个或更多个传感器以在金属容器的圆柱形表面上收集数据。可选地,三个或更多个传感器围绕金属容器的纵向轴线基本均匀地间隔开。传感器可以基本上同时收集数据。在一个实施例中,装饰器包括四个传感器,每个传感器收集至少约25%的圆柱形表面相关的数据。在另一实施例中,四个传感器中的每个传感器在约30%的圆柱形表面上收集数据。如本领域技术人员将理解的,本文描述的设备和方法可以在任何类型的表面或容器上使用,例如端盖或封闭的端壁,并且不限于金属容器的圆柱形部分。
可选地,光源可以与一个或多个传感器相关联。光源可以连续发光。替代地,光源可以周期性地发光,例如频闪灯。以这种方式,当相关的传感器在收集与金属容器上的装饰有关的数据时,光源可以发光。
在一个实施例中,至少一个传感器从圆柱形表面的目标区域收集数据。可选地,目标区域可以与装饰器的每个墨刀相关联。装饰器可以包括20到80个单独的墨刀。例如,装饰器可以包括四到八个上墨组件。每个上墨组件可以包括5到10个墨刀,以调节供应到上墨组件的墨辊的5到10个轴向部分的墨量。因此,至少一个传感器可以从金属容器的圆柱形表面的多达20至80个不同的目标区域收集数据。以这种方式,至少一个传感器可以收集与由装饰器的每个单独的墨刀调节的墨有关的数据。在一个实施例中,传感器可以区分金属容器上的装饰内的墨的密度的变化。
控制系统可以使用传感器数据来确定装饰是否满足目标值或是有缺陷的。控制系统可以使用传感器数据确定以下中的一个或多个:(a)墨太浅或太深;(b)装饰包括空隙;(c)装饰包括污迹;(d)装饰未正确对准(偏离配准);(e)装饰由损坏的印刷板或转印橡胶布形成(例如由于包括割伤或撕裂);(f)装饰包括脏污;(g)金属容器上的上清漆有缺陷或缺失;(h)装饰包括污染物;(i)金属容器损坏或不合格;(j)装饰的颜色偏移;以及(k)装饰包括不正确的颜色。控制系统可以确定容器圆柱体上墨密度变化的位置。通过确定与墨密度变化的位置相关联的容器圆柱体的轴向部分,控制系统可以确定造成墨密度变化的四个至八个上墨组件之一的墨刀。然后,控制系统可以向与墨刀相关联的致动器发送信号,以改变墨刀的位置,以纠正由墨密度变化造成的有缺陷的装饰。控制系统还可以确定金属容器具有由上游设备损坏的本体。
本发明的另一方面是可操作为控制装饰器的控制系统。控制系统包括指令,以确定如何调节装饰器的至少一个部件以纠正有缺陷的装饰。控制系统可以接收传感器收集的关于金属容器上的装饰的数据。通过将传感器数据与一个或多个印刷参数的目标信息进行比较,控制系统可以确定装饰是否是有缺陷的。印刷参数可以包括以下中的至少一个:装饰的颜色、密度、厚度、取向和一致性。控制系统可以使用传感器数据来确定如何通过调节装饰器的一个或多个部件来纠正有缺陷的装饰。当装饰有缺陷时,控制系统可操作为将信号发送到与需要调节的至少一个墨刀相关联的致动器。信号使得致动器相对于上墨组件的墨辊移动墨刀。在一个实施例中,致动器可以朝向或远离墨辊移动墨刀的至少一部分。以此方式,控制系统调节墨刀和墨辊之间的间隙以改变施加到墨辊的相关联的轴向部分的墨量。附加地或替代地,控制系统可以发送信号到致动器以改变上墨组件的墨辊或转印辊的旋转速率。通过改变墨辊或转印辊的旋转速率,控制系统可以增加或减少通过相关联的墨列施加到固定至印版滚筒的印刷板的墨量。传感器可以在印刷板的圆柱体的整个外表面上收集数据。在一个实施例中,传感器包括3至5个传感器,其设置为解释金属容器的整个圆柱体上的装饰质量。在一个实施例中,控制系统将传感器数据与存储在控制系统的存储器中的图案进行比较。在另一实施例中,图案是没有缺陷的装饰。在一个实施例中,控制系统将传感器数据的部分与存储在存储器中的可接受的图案的多个对应的部分进行比较。在一个实施例中,控制系统也可以响应于确定装饰是有缺陷的而停止装饰器。更具体地,在一个实施例中,控制系统包括指令,其在在确定预定数据的金属容器包括有缺陷的装饰之后停止装饰器。在另一实施例中,控制系统包括指令,其在识别有缺陷的装饰的预定原因之后停止装饰器。例如,控制系统可以包括指令,如果有缺陷的装饰不与转印到金属容器的不正确的墨量相关联则停止装饰器。在另一示例中,控制系统可以包括指令,以在确定有缺陷的装饰与以下中的一个或多个相关联而停止装饰器:有缺陷的墨、印刷板、转印橡胶布、损坏的金属容器、未确定的原因、以及装饰的不正确的位置或位置的对准。附加地或替代地,控制系统可以生成警报,其具有关于有缺陷的装饰和有缺陷的装饰的原因的信息。警报可以发送至显示屏或电子装置,例如计算机、便携式计算机、平板装置或智能手机。警报可以包括文本消息。
本发明的另一方面提供一种具有上墨组件的装饰器。可选地,装饰器包括多个上墨组件。上墨组件包括一个或多个墨刀,其可以相对于墨辊径向地调节。因此,每个墨刀的至少一部分墨刀可以移动靠近或远离墨辊。在一个实施例中,每个墨刀可以可选地相对于墨辊径向地移动。以此方式,从储墨器转印到墨辊的每个轴向部分的墨量(或者密度、厚度)是可调节的。在一个实施例中,每个墨刀可以相对于墨辊枢转。替代地,在另一实施例中,每个墨刀可以线性地朝向或远离墨辊移动。
墨刀的移动可以通过本领域技术人员所理解的各种机制来选择性地提供。在一个实施例中,墨刀的移动通常由控制系统控制。墨刀通常响应于力而移动。在一个实施例中,力可以由电能、气动、液压和磁能中的一个或多个产生。
在一个实施例中,一个或多个墨刀的移动通常由致动器提供。在另一实施例中,致动器与每个单独的墨刀相关联。在另一实施例中,多个致动器可以与一个墨刀相关联。在一个实施例中,致动器发起横向于相关联的墨刀的纵向轴线的力。以此方式,墨刀,或墨刀的所选部分,相对于墨辊枢转或弯曲。在另一实施例中,致动器发起大致平行于相关联的墨刀的纵向轴线的力。在该实施例中,墨刀线性地且大致平行于刀轴线朝向或远离墨辊移动。致动器可以由装饰器的控制系统控制。
在一个实施例中,墨刀的移动由控制系统控制。在一个实施例中,控制系统包括存储在存储器中的非暂时性计算机可读指令,其控制墨刀的移动。可选地,控制系统包括指令,以从传感器接收与金属容器上的装饰相关的数据。在一个实施例中,传感器包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图案传感器。在一个实施例中,传感器包括多个单独的感测元件。每个感测元件收集与金属容器的一部分相关的数据。在一个实施例中,每个传感器元件收集数据的像素。
控制系统包括分析与装饰相关的传感器数据的指令。在一个实施例中,控制系统包括将传感器数据与存储的数据进行比较的指令。在一个实施例中,存储的数据与至少一个可接受的装饰相关联。可接受的装饰可以被扫描并存储在可由控制系统访问的存储器中。在一个实施例中,以一定的分辨率扫描可接受的装饰,使得与可接受的装饰相关的存储的数据包括多个像素,这些像素可以基于传感器的各个感测元件的数量。更具体地,可接受的装饰可以以等于由传感器收集的数据的分辨率相同的分辨率存储在存储器中。在另一实施例中,可接受的装饰以不同于传感器的分辨率的分辨率进行存储。因此,在另一实施例中,可接受的装饰以比由传感器收集的数据的分辨率更大的分辨率或更小的分辨率存储。在一个实施例中,存储的数据在计算机数据库中。数据库可以存储在控制系统的存储器中。可选地,控制系统通过网络连接访问数据库。
在一个实施例中,控制系统包括指令,以在传感器数据与存储的数据相差预定量时确定装饰是否有缺陷。在一个实施例中,控制系统将传感器数据的多个部分与存储的数据的对应的部分进行比较。如果控制系统确定传感器数据的部分与存储的数据的部分不同,则装饰是有缺陷的。可选地,当传感器数据的部分的预定百分比与存储的数据的对应的部分不同,则控制系统将确定装饰是有缺陷的。
在一个实施例中,控制系统包括自动调节至少一个墨刀以纠正有缺陷的装饰的指令。例如,在一个实施例中,控制系统包括向致动器发送信号的指令。在一个实施例中,信号使得致动器在特定方向上移动墨刀以改变转印到墨辊的墨量。因此,控制系统可以自动调节至少一个墨刀而无需来自操作者的输入。在另一实施例中,信号使得致动器在特定方向上移动以下中的一个或多个:给墨辊、墨辊、印版滚筒、印刷板、橡胶布滚筒、转印橡胶布和支撑元件以纠正有缺陷的装饰。附加地或替代地,控制系统可以发送信号以改变上墨组件的墨辊和转印辊中的一个或多个的旋转速率,以增加或减少转印到附接至相关联的印版滚筒的墨量。
在一个实施例中,当控制系统确定装饰是有缺陷的时,控制系统向装饰器的操作者发送警报。在一个实施例中,控制系统将警报呈现在控制系统的显示器上。在另一实施例中,警报可以包括可听到的部分,例如报警声、警笛或语音消息。在另一实施例中,警报可以通过网络连接发送给用户装置。因此,在一个实施例中,操作者可以在智能手机、平板、便携式计算机或其他便携式装置上接收警报。警报可以包括关于有缺陷的装饰的信息。可选地,警报可以包括与调节装饰器的至少一个部件以纠正有缺陷的装饰有关的信息。例如,警报可以提供关于对以下中的一个或多个的调节的信息:给墨辊、墨刀、墨辊、转印辊、印版滚筒、印刷板、橡胶布滚筒、转印橡胶布或支撑元件,其由控制系统确定以纠正有缺陷的装饰。在一个实施例中,警报在控制系统的显示器上呈现给操作者。
在一个实施例中,操作者可以使用控制系统的输入装置来批准、拒绝或改变控制系统所计划的对装饰器的至少一个部件的调节,以纠正有缺陷的装饰。更具体地,操作者可以对控制系统进行输入以批准(或确认)计划的调节,改变计划的调节,或拒绝装饰器的至少一个墨刀或另一部件的计划的调节。在一个实施例中,操作者可以通过与显示器接触来进行输入。在另一实施例中,操作者输入可以通过鼠标或控制系统的其他指点器来进行。在又一实施例中,输入可以使用键盘来输入。
在一个实施例中,控制系统包括指令,以在操作者不批准或取消计划的调节的情况下,在预定的时间段之后自动地调节装饰器的至少一个部件。在又一实施例中,控制系统包括指令,以在操作者批准计划的调节的情况下,在预定的时间段之后自动地调节装饰器的至少一个部件。
在一个实施例中,每个墨刀的宽度在约0.5英寸和约1.5英寸之间。因此,每个上墨组件具有五或六个墨刀的装饰器可以装饰高度高达7英寸的金属容器的圆柱体。然而,如本领域技术人员所理解的,本发明的上墨组件可以用于装饰更大的圆柱形物体或容器。在一个实施例中,每个上墨组件的墨刀具有基本上一致的宽度。替代地,每个上墨组件的墨刀可以具有不同的宽度。在又一实施例中,装饰器的上墨组件具有5至10个墨刀。
本发明的又一方面是一种包括弹出器的装饰器。弹出器从传送器移除被控制系统识别为具有有缺陷的装饰的金属容器。
本发明的又一方面是一种用于装饰器的控制系统,其能够确定金属容器的可接受的装饰以及装饰质量是否落入预定的质量标准内。一旦控制系统建立了可接受的装饰,控制系统就可以检测到与可接受的装饰不同的装饰。以此方式,控制系统可以确定金属容器包括不可接受的或有缺陷的装饰。
本发明的一个方面是提供一种用于装饰金属容器的设备。设备总体上包括但不限于:(1)上墨组件,包括墨辊、多个墨刀、墨的储墨器、以及致动器,该致动器相对于墨辊移动每个墨刀以调节从储墨器转印到墨辊的墨量;(2)印版滚筒,包括相对于墨辊成预定对准的印刷板,使得印刷板从墨辊接收至少一些墨;(3)橡胶布滚筒,包括相对于印版滚筒成预定对准的转印橡胶布,使得转印橡胶布从印刷版板接收至少一些墨;(4)支撑元件,用于从传送器接收金属容器并将金属容器移动为与橡胶布滚筒的转印橡胶布接触,以将至少一些墨从转印橡胶布转印到金属容器,以在金属容器的外表面上形成装饰;(5)至少一个传感器,用于收集或获取关于金属容器的外表面上的装饰的数据;以及(6)控制系统,其从至少一个传感器接收数据并确定装饰是否包括缺陷。如果控制系统确定装饰包括缺陷,则控制系统操作为向设备的致动器发送信号以纠正缺陷。在一个实施例中,致动器与每个墨刀相关联。在一个实施例中,信号使得致动器调节墨刀以改变转印到墨辊的墨量。附加地或替代地,信号可以使得驱动元件改变墨辊的旋转速率以改变转印到印刷板的墨量。在另一实施例中,支撑元件包括多个站。每个站可操作为接收金属容器。在另一实施例中,站包括心轴。在一个实施例中,设备包括多个上墨组件。多个上墨组件中的每一个操作为将墨转印到相关联的印刷板。
可选地,在本发明的一个实施例中,设备还包括与控制系统通信的弹出器。响应于从控制系统接收到信号,弹出器从传送器移除具有有缺陷的装饰的金属容器。
在一个实施例中,传感器包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图案传感器。在另一实施例中,至少一个传感器可操作为获取关于以下一个或多个的数据:(A)装饰的颜色;(B)装饰的密度;(C)装饰的深度或厚度;(D)装饰的对准;以及(F)装饰的一致性。在一个实施例中,传感器是相机。可选地,设备可以包括一至六个传感器。在一个实施例中,一至六个传感器设置在金属容器的圆柱体的圆周周围。在一个实施例中,每个传感器可以适配为获取关于装饰的一种类型的数据,例如颜色、密度、深度或厚度、对准和一致性。在另一实施例中,设备包括三至六个传感器,以在金属容器的圆柱体上获取数据。在一个实施例中,至少一个传感器从金属容器的外表面的多个目标区域获取数据。在另一实施例中,多个目标区域中的每一个对应于与墨刀的一个相关联的金属容器的外表面的任何区域。在一个实施例中,至少一个目标区域与一个上墨组件的墨相关联。
在另一实施例中,控制系统可操作为确定缺陷,该缺陷包括以下中的至少一个中的错误:(i)装饰的颜色;(ii)装饰的密度;(iii)装饰的厚度;(iv)装饰的对准;以及(v)装饰的一致性。响应于检测到装饰中的缺陷,控制系统可操作为在设备工作以装饰金属容器时改变设备的至少一个部件的位置。在一个实施例中,控制系统发送信号以改变多个墨刀之一的位置。控制系统可以向与一个墨刀相关联的致动器发送信号,以选择性地将墨刀移动到相对于墨辊的预定位置。在一个实施例中,改变墨刀与墨辊的轴向部分之间的距离。在另一实施例中,控制系统可以向驱动元件发送信号以改变上墨组件的墨辊或转印辊的旋转速率。
本发明的另一方面是提供一种感测并纠正施加到容器的外表面到装饰中的异常的方法。该方法包括但不限于:(1)提供容器;(2)用装饰器装饰容器;(3)由至少一个传感器获取关于容器的外表面上的装饰的数据;(4)由控制系统确定装饰是否包括异常;以及(5)如果装饰包括异常,由控制系统向装饰器发送信号以改变后续装饰的颜色和密度中的至少一个。在一个实施例中,容器是金属容器,包括封闭的端壁和从封闭的端壁延伸的本体部分。在一个实施例中,本体部分基本上是圆柱形的。可选地,该方法还可以包括向操作者发送警报。在一个实施例中,警报呈现在控制系统的显示器上。在另一实施例中,警报包括关于异常的信息。在一个实施例中,关于异常的信息包括由至少一个传感器获取的容器外表面的图案。在另一实施例中,警报包括关于由控制系统发送给装饰器的信号的信息。
在本发明的一个实施例中,装饰器包括:(a)上墨组件,包括墨辊、多个墨刀、墨的储墨器和致动器,该致动器用于相对于墨辊移动墨刀,以调节从储墨器转印到墨辊的墨量;(b)印版滚筒,包括相对于墨辊成预定对准的印刷板,使得印刷板从墨辊接收至少一些墨;(c)橡胶布滚筒,包括相对于版滚筒成预定对准的转印橡胶布,使得每个转印橡胶布从印版滚筒的印刷板接收至少一些墨;以及(d)支撑装置,从传送器接收容器并将容器移动为与橡胶布滚筒的转印橡胶布接触,以将至少一些墨从转印橡胶布转印到容器,使得装饰形成在容器的外表面上。在一个实施例中,致动器与装饰器的部件相关联。可选地,致动器与每个墨刀相关联。在另一实施例中,支撑装置包括多个站,其各自操作为接收容器。在又一实施例中,装饰器包括二到十二个上墨组件。每个上墨组件可操作为将墨转印到印版滚筒的印刷板。
在一个实施例中,墨辊包括多个轴向部分,每个轴向部分由墨刀限定。在一个实施例中,墨辊的每个轴向部分包括墨辊的弯曲表面的圆柱形部分。可选地,来自控制系统的信号使得驱动元件改变墨辊的旋转速率。
在一个实施例中,信号使得与墨刀相关联的致动器在特定方向上移动墨刀,以改变从储墨器转印到墨辊的轴向部分的墨量。在另一实施例中,信号使得致动器在第一预定方向上旋转,以将上墨组件的墨刀移动到增加或减少转印到墨辊的轴向部分的墨量的位置。在又一实施例中,信号使得装饰器改变以下中的至少一个:后续装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性。
在另一实施例中,信号使得上墨组件、墨辊、印版滚筒和橡胶布滚筒中的至少一个在特定方向上移动。在又一实施例中,控制系统可以向致动器发送信号以改变印版滚筒上的印刷板和橡胶布滚筒上的转印橡胶布中的至少一个的位置。在另一实施例中,控制系统可以将信号发送到与上墨组件相关联的给墨辊的致动器。信号可以改变给墨辊的移动速率。以此方式,控制系统可以调节转印到与上墨组件相关联的印刷板的墨量。更具体地,控制系统可以发送信号以增加或减少给墨辊的移动速率。可选地,在一个实施例中,方法还包括由控制系统向弹出器发送信号,以从与装饰器相关联的传送器移除具有异常的装饰的容器。
在一个实施例中,至少一个传感器包括一至六个传感器。在另一实施例中,一至六个传感器布置为基本上同时在圆柱体上获取数据。可选地,一至六个传感器布置在金属容器的圆柱体周围。在一个实施例中,至少一个传感器包括二至六个传感器,其基本上均匀地布置在金属容器的纵向轴线周围。在一个实施例中,一至六个传感器中每一个可以获取相同类型的数据。在另一实施例中,一至六个传感器可以获取不同类型的数据。例如,在一个实施例中,至少一个传感器包括以下中的一个或多个:(i)第一传感器,获取关于装饰的颜色的数据;(ii)第二传感器,获取关于装饰的密度的数据;(iii)第三传感器,获取关于装饰的深度的数据;(iv)第四传感器,获取关于装饰的对准的数据;以及(v)第五传感器,获取关于装饰的一致性的数据。
在一个实施例中,方法还包括以下中的一个或多个:(6)响应于从控制系统接收到信号,改变至少一个墨刀的位置;(7)提供第二容器;(8)用装饰器装饰第二容器;(9)等待预定的时间量,以使第二装饰器到达至少一个传感器;(10)获取关于第二容器的外表面上的装饰的数据;以及(11)由控制系统确定第二容器上的装饰是否包括异常。
本发明的另一方面是一种控制系统,用于监视和识别装饰异常并采取措施纠正异常。控制系统包括存储在非暂时性计算机可读介质上的指令,当指令由控制系统的处理器执行时,使控制系统修改和更改物理参数以及设备以执行本文所述的方法。
又一方面是一种非暂时性计算机可读介质,其上存储有计算机可执行的指令,这些指令使得控制系统的处理器执行自动纠正由装饰器形成在金属容器的圆柱形表面上的装饰中的异常的方法。指令指令包括以下中的一个或多个,但不限于此:(1)接收关于由装饰器形成在金属容器的圆柱形表面上的装饰的数据;(2)确定装饰是否包括异常的指令;以及(3)如果装饰包括异常,确定对装饰器的调节以纠正异常的指令。在一个实施例中,异常可以与以下中的至少一个相关:装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性。可选地,在另一实施例中,指令还可以包括确定异常的装饰的原因的指令。更具体地,在一个实施例中,指令包括确定异常的装饰是否与以下中的一个或多个相关的指令:(i)不正确的墨量;(ii)有缺陷的墨;(iii)装饰器的印刷板或转印橡胶布;(iv)装饰器的部件的不正确的对准或设置;以及(v)损坏的或有缺陷的金属容器。在一个实施例中,控制系统可以基于接收到的数据确定异常的装饰与有缺陷的、磨损的或未正确对准的印刷板或转印橡胶布有关。
在一个实施例中,指令还包括向装饰器发送信号以纠正异常的装饰的指令。在另一实施例中,信号可以使得装饰器改变以下中的一种:由装饰器形成的后续装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性。更具体地,在一个实施例中,信号可以激活致动器以在特定方向上移动装饰器的部件。在一个实施例中,信号使致动器移动,以使得改变转印到装饰器的墨辊的墨量。附加地或替代地,信号可以使驱动元件改变上墨组件的墨辊和转印辊中的至少一个的旋转速率。
在一个实施例中,指令还包括向致动器发送信号以调节墨刀的指令。在一个实施例中,信号使致动器在指定方向上相对于装饰器的墨辊移动墨刀,以改变施加到墨辊的一部分的墨量。在另一实施例中,信号使致动器将装饰器的至少一个墨刀移动到增加或减少转印到墨辊的一部分的墨量的位置。
在另一实施例中,指令还可以包括这样的指令:向装饰器的致动器发送信号,以在特定方向上移动以下中的至少一个:装饰器的上墨组件、墨辊、给墨辊、印版滚筒、印版滚筒上的印刷板、橡胶布滚筒和转印橡胶布。可选地,信号可以改变墨辊、转印辊、印版滚筒和橡胶布滚筒中的一个或多个的旋转速率或改变给墨辊的移动速率。
在一个实施例中,数据由至少一个传感器获取。可选地,至少一个传感器包括三至六个传感器,其在金属容器的圆周周围基本上均匀地间隔开。
在一个实施例中,确定装饰是否包括异常的指令还包括将接收到的数据与和可接受的装饰相关联的存储的数据进行比较的指令。方法可以可选地包括这样的指令:当接收到的数据与存储的数据相差预定量时,确定装饰包括异常。在一个实施例中,指令还包括将接收到的数据的多个部分与存储的数据的对应的多个部分进行比较的指令。可选地,指令可以包括这样的指令:当接收到的数据的部分的预定百分比与存储的数据的对应的部分不同时,确定装饰包括异常。
在一个实施例中,存储的数据存储在数据库中。数据库可以包括与可接受的装饰相关联的多个字段。在一个实施例中,每个字段与装饰器的墨刀相关联。在另一实施例中,数据库的至少一个字段包括与可接受的装饰的目标相关的信息。目标可以包括以下中的一个或多个:墨颜色,墨一致性、墨密度、墨厚度、装饰的取向和装饰的对准。
可选地,存储的数据可以包括在包括可接受的装饰的多个金属容器上获取的传感器数据。更具体地,在一个实施例中,控制系统包括接收由传感器获取的与可接受的装饰的多个金属容器相关的数据的指令。指令可以包括使控制系统分析传感器数据的指令指令和将传感器数据存储在数据库的字段中的指令。
本发明的又一方面是一种提供在存储介质上的非暂时性计算机可读介质,且其具有指令,当由控制系统的处理器执行这些指令时,这些指令使得处理器执行感测并纠正由装饰器形成在容器的圆柱形表面上的装饰的方法。指令包括以下中的一个或多个,但不限于此:(1)接收关于形成在容器的圆柱形表面上的装饰的数据的指令;(2)确定装饰是否包括异常的指令;以及(3)向装饰器发送信号以改变由装饰器形成的后续装饰的指令。在一个实施例中,数据从传感器接收。在另一实施例中,异常与以下中的至少一个相关:装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性。在又一实施例中,信号使得装饰器改变以下中的至少一个:由装饰器形成的后续装饰的(i)颜色,(ii)密度,(iii)厚度,(iv)对准和(v)一致性。
可选地,指令还可以包括将从感器接收到的数据与可接受的装饰的数据进行比较的指令。在一个实施例中,指令还包括这样的指令,其确定异常的装饰是否与以下中的一个或多个相关:(A)不正确的墨量;(B)有缺陷的墨;(C)装饰器的有缺陷的印刷板或转印橡胶布;(D)装饰器的部件的不正确的对准;以及(E)有缺陷的或损坏的容器。在一个实施例中,指令还可以包括确定异常的装饰是否与未知原因相关的指令。
在一个实施例中,信号使得装饰器的上墨组件、墨辊、给墨辊、转印辊、印版滚筒、印版滚筒上的印刷板、皮橡胶布滚筒和转印橡胶布中的至少一个在特定方向上移动或以不同的速率旋转。例如,信号可以使得驱动元件以不同的速率旋转墨辊或转印辊,从而改变转印到印刷板的墨量。在另一实施例中,信号使致动器将装饰器的墨刀移动到增加或减少转印到墨辊的一部分的墨量的位置。在又一实施例中,信号使得与以下中的一个或多个相关联的致动器在特定方向上移动:装饰器的上墨组件、墨辊、给墨辊、印版滚筒、印刷滚筒上的印刷板、橡胶布滚筒和转印橡胶布。可选地,信号可以改变给墨辊的运动的速率或定时。以此方式,可以改变转印到印刷板的墨量。
本发明的另一方面是提供一种用于装饰器的上墨组件。上墨组件总体上包括但不限于以下中的一个或多个:(1)墨辊;(2)储墨器;(3)设置在墨辊附近的多个墨刀,每个墨刀限定墨辊的轴向部分墨辊;以及(4)与墨刀相关联的致动器,其中,响应于从控制系统接收到的信号,致动器可操作为相对于墨辊改变墨刀的位置,以调节转印到墨辊的墨量。在一个实施例中,每个墨刀的靠近墨辊的一部分包括纵向部分和从纵向部分延伸的端部部分。在一个实施例中,纵向部分和端部部分具有基本上平面的形状。可选地,端部部分以约80°和约100°之间的角度从纵向部分延伸。
在一个实施例中,致动器与每个墨刀相关联。在另一实施例中,每个致动器包括互连到一个相关联的墨刀的轴。可选地,轴螺纹地互连至一个相关联的墨刀,使得在预定的方向上旋转轴使一个相关联的墨刀移近或远离墨辊。在一个实施例中,致动器是螺线管。
可选地,上墨组件可以包括与多个墨刀中的每一个相关联的电位计。在一个实施例中,电位计可操作为测量墨刀相对于墨辊的运动。在另一实施例中,电位计可以检测轴的旋转。在一个实施例中,电位计包括第一齿轮,其接合与致动器相关联的第二齿轮。
本发明的另一方面是提供一种具有给墨辊的装饰器,该给墨辊可以在装饰器工作以装饰金属容器时被调节。致动器与给墨辊相关联。致动器可操作为改变给墨辊的移动速率。以此方式,可以改变从上墨组件转印到印刷板的墨量。在一个实施例中,致动器可以改变给墨辊的一个或多个定时。在另一实施例中,致动器可操作为从控制系统接收信号。
本发明的另一方面是一种用于装饰器的控制系统。控制系统与设置在装饰器的下游的传感器通信。传感器可操作为在由装饰器装饰的金属容器的圆柱形表面上收集数据。可选地,传感器包括围绕金属容器布置的三到六个传感器,从而可以在所有或大部分的圆柱形表面上收集数据。在一个实施例中,三到六个传感器是诸如相机的图案感测装置。控制系统包括将来自传感器的数据与主图案进行比较的指令。控制系统包括这样的指令,其确定金属容器上的装饰与主图案相比是否是有缺陷的。在一个实施例中,如果满足以下情况,则装饰是有缺陷的:装饰的颜色、装饰的密度、装饰的深度或厚度、装饰的对准、装饰的一致性和装饰的位置中的一个或多个与主图案相差大于预定量。可选地,如果装饰在一个或多个目标区域的颜色不同于主图案的对应的目标区域的颜色,则控制系统可以确定装饰是有缺陷的。在一个实施例中,如果颜色差异(具有ΔE)大于预定量,则装饰是有缺陷的。
在一个实施例中,控制系统包括确定有缺陷的装饰的原因的指令。具体地,控制系统可以确定有缺陷的装饰是由装饰器还是位于装饰器的上游的设备引起的。
在一个实施例中,控制系统包括指令以确定有缺陷的装饰是由以下中的一个或多个引起的:上墨组件的不正确的设置;墨辊或转印辊的不正确的旋转速率;给墨辊的不正确的停延时间;印刷版的不正确的对准;以及转印橡胶布的不正确的对准。控制系统可以可选地包括指令,以发送信号到装饰器的一个或多个致动器来纠正上墨组件的不正确的设置中的一个或多个;墨辊或转印辊的不正确的旋转速率;给墨辊的不正确的停延时间;印刷板的不正确的对准;转印橡胶布的不正确的对准。
在另一实施例中,控制系统包括指令以确定有缺陷的装饰是由控制系统无法纠正的问题引起的。无法纠正的问题包括以下中的一个或多个,但不限于:损坏的印刷板;损坏的转印橡胶布;墨杆的墨的问题;以及损坏的容器。响应于确定问题无法由控制系统纠正,控制系统可以包括生成警报的指令。可选地,控制系统可以包括指令以在有缺陷的装饰是由无法纠正的装饰器的问题引起时停止装饰器。附加地或替代地,在有缺陷的装饰的原因是损坏的容器时,控制系统可以包括到装饰器的上游的设备的指令。
本发明的一个方面是用于监视和调节形成在金属容器的外表面上的装饰的设备。设备包括但不限于以下中的一个或多个:(1)装饰器,包括上墨组件、印刷板、橡胶布和支撑元件,该支撑元件用于接收金属容器并将金属容器移动为与转印橡胶布接触以将装饰转印到金属容器的圆柱形外表面;(2)传感器,位于装饰器的下游,用于从金属容器的柱形外表面上的装饰内的预定目标获取与装饰的质量相关的数据;以及(3)控制系统,其从传感器接收数据,控制系统可操作为将数据与存储的数据进行比较以确定装饰是否是有缺陷的。如果装饰是有缺陷的,则控制系统可以发送第一信号以调节以下中的至少一个来纠正有缺陷的装饰的原因:上墨组件、上墨组件的墨辊的旋转速率、上墨组件的转印辊的旋转速率、印刷板和转印橡胶布。附加地或替代地,控制系统还可以确定金属容器的结构是否是有缺陷的。如果金属容器是有缺陷的,则控制系统可以发送第二信号到显示屏和上游设备中的至少一个。可选地,存储的数据存储在可由控制系统访问的数据库中。
在一个实施例中,传感器包括以预定取向布置的三至六个图案感测装置,以感测金属容器的圆柱形外表面的部分。在另一实施例中,控制系统可以确定有缺陷的装饰是否与以下中的至少一个相关:装饰的颜色、装饰的密度、装饰的深度、装饰的对准、装饰的一致性、以及装饰的位置。
在一个实施例中,传感器可操作为收集关于以下中的一个或多个的数据:装饰的颜色、装饰的密度、装饰的深度或厚度、装饰的对准、装饰的一致性、装饰的位置、以及金属容器的形状。
在另一实施例中,将第一信号发送给致动器,该致动器可操作为在装饰器工作时改变转印到转印橡胶布的墨量。可选地,致动器可操作为调节上墨组件的墨键或墨刀的位置。上墨组件可以包括多个墨刀,多个墨刀中的每一个包括纵向轴线。在一个实施例中,每个墨刀配置为响应于从致动器接收到的力大致平行于纵向轴线移动。致动器可以相对于墨辊大致线性地移动墨刀以改变转印到印刷板的墨量。例如,第一信号可以使得致动器旋转螺纹接合至墨刀的轴。通过在第一方向上旋转轴,致动器可以使墨刀更靠近墨辊,从而减少转印到转印橡胶布的墨量。在一个实施例中,电位计与多个墨刀中的每一个相关联。每个电位计可操作为确定相关联的墨刀相对于墨辊的外周的运动。此外,致动器可操作为改变位于上墨组件和印刷板之间的给墨辊的移动速率。在一个实施例中,第一信号可操作为在装饰器工作时移动印刷板和转印橡胶布中的一个或多个。可选地,第一信号也可以使得驱动元件改变墨辊和/或转印辊的旋转速率以改变转印到印刷板的墨量。驱动元件可以包括电机。
本发明的另一方面是提供一种优化由装饰器形成在金属容器的外表面上的装饰的方法。方法可以包括以下中的一个或多个,但不限于此:(1)提供金属容器;(2)以预定的速率将金属容器馈送到装饰器中;(3)用装饰器装饰金属容器,该装饰器包括上墨组件、印刷板、转印橡胶布和支撑元件,该支撑元件将金属容器移动为与转印橡胶布接触;(4)用图案捕获装置在金属容器的外表面上获取捕获图案;(5)由控制系统将捕获图案与具有可接受的装饰的金属容器的存储图案进行比较;(6)由控制系统确定捕获图案是否满足对应于一个或多个标准的密度质量参数;以及(7)由控制系统发送信号到装饰器,以改变以下中的至少一个:转印到转印橡胶布的墨的颜色、密度、厚度、对准和一致性。附加地或替代地,控制系统可以将信号发送到与控制系统通信的显示装置。
在一个实施例中,信号可操作为在装饰器工作时使得以下中的至少一个在特定方向上移动:上墨组件的上墨组件、印刷板和转印橡胶布。信号可以使得致动器相对于装饰器的墨辊大致线性地移动墨刀。以此方式,信号可以改变转印到转印橡胶布的一部分的墨量。在另一实施例中,信号在装饰器工作时改变位于印刷板的上游的给墨辊的移动速率。附加地或替代地,信号可以改变上墨组件的墨辊或转印辊的旋转速率。以此方式,信号可以改变转印到转印橡胶布的墨量。
可选地,方法还可以包括:由控制系统确定金属容器是否是有缺陷的;以及由控制系统发送信号到以下中的至少一个:显示装置和位于装饰器的上游的装备。在另一实施例中,方法还包括,当捕获图案不满足质量参数时,通过控制系统确定装饰是否是由于以下中的一个或多个而是有缺陷的:不正确的墨量、有缺陷的墨、有缺陷的印刷板、有缺陷的转印橡胶布、以及装饰器的部件的不正确的对准。
在一个实施例中,方法包括通过由图案捕获装置收集具有可接受的装饰的多个金属容器的图案来形成存储图案;以及将存储图案存储在可由控制系统访问的数据库中。
本发明的又一方面是一种非暂时性计算机可读介质,其包括存储在其上的一组指令,当由控制系统的处理器执行这些指令时,使得处理器通过以下中的一个或多个在容器装饰器工作时调节容器装饰器的部件:(1)从传感器接收数据,捕获的数据与由容器装饰器在金属容器的圆柱形外表面上形成的装饰相关;(2)将数据与可接受的装饰的图案进行比较;(3)确定金属容器的圆柱形外表面上的装饰是否包括与以下中的至少一个相关的异常:装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性;(4)准备用于容器装饰器的指令以解决异常的原因;以及(5)发送指令到容器装饰器以调节容器装饰器的部件来纠正异常。指令可以配置为使得容器装饰器调节以下中的至少一个:墨刀的位置、墨辊的旋转速率和转印辊的旋转速率。可选地,指令还包括确定异常的装饰是否与以下中的一个或多个相关:不正确的墨量、有缺陷的墨、容器装饰器的有缺陷的印刷板或转印橡胶布、以及容器装饰器的部件的不正确的对准。
在一个实施例中,发送指令使得容器装饰器改变以下中的至少一个:后续装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性。在另一实施例中,指令指示容器装饰器改变以下中的至少一个设置或位置:容器装饰器的上墨组件、墨辊、给墨辊、转印辊、印版滚筒、印版滚筒上的印刷板、橡胶布滚筒、以及转印橡胶布。
在一个实施例中,发送指令使得容器装饰器的致动器在特定方向上移动以下中的至少一个:上墨组件的墨刀、给墨辊、印刷板和转印橡胶布。墨刀包括纵向轴线。指令可以使得致动器相对于墨辊大致平行于纵向轴线移动墨刀。以此方式,指令使得墨刀增加或减少转印到印刷板的墨量。可选地,指令可以使得致动器旋转螺纹接合至墨刀的轴。当致动器在第一方向上旋转轴时,墨刀朝向墨辊移动,从而减少转印到印刷板的一部分的墨量。替代地,致动器可以在第二方向上旋转轴,以移动墨刀远离墨辊,从而增加转印到印刷板的一部分的墨量。附加地或替代地,指令可以使得驱动元件改变装饰器的墨辊或转印辊的旋转速率。增加墨辊的旋转速率可以增加转印到印刷板的墨量。替代地,减少墨辊的旋转速率可以减少转印到印刷板的墨量。在一个实施例中,驱动元件是电机,例如电动机。
在一个实施例中,传感器是在预定取向上位于容器装饰器的下游的多个相机。可选地,至少一个相机包括三到六个相机,其设置在金属容器的圆柱形外表面的圆周周围。多个相机配置为从装饰内的预定目标收集数据。
在另一实施例中,容器装饰器包括上墨组件,其包括至少一个墨刀、印刷板、转印橡胶布和支撑元件,该支撑元件将金属容器移动成与转印橡胶布接触。控制系统可以包括但不限于以下中的一个或多个:存储器、输入装置、输出装置、以及处理器,其与存储器、输入装置和输出装置通信。
在一个实施例中,计算机可读介质还包括:通过由传感器收集具有可接受的装饰的金属容器的图案来形成可接受的装饰的图案;以及将图案存储在可由控制系统访问的数据库中。
尽管在本文中通常将其称为“金属容器”、“饮料容器”、“罐”和“容器”,但是应当理解,本发明可以用于装饰任何尺寸或形状的容器,包括但不限于,饮料罐、饮料瓶和气雾剂容器。因此,术语“容器”旨在涵盖任何产品的任何类型或形状的容器,并且不特别限于饮料容器,例如软饮料或啤酒罐。容器也可以处于任何制造状态,并且可以通过拉拔和熨烫工艺或冲击挤压工艺形成。因此,本发明可以用于装饰随后形成为成品容器的“杯”,随后形成为金属瓶的“瓶预成型件”,或形成气雾剂容器本体的“管”。
如本文所用,术语“金属”或“金属的”是指可用于形成容器的任何金属材料,包括但不限于铝、钢、锡及其任意组合。然而,应当理解,本发明的设备和方法可以以各种形式和实施方式使用,以装饰由包括纸、塑料和玻璃的任何材料形成的容器。
本发明的方法和设备可以与任何类型或种类的墨水一起使用。例如,一种或多种“特种墨”可以与本发明的装饰器一起使用,包括着色墨、热致变色墨、光致变色墨、香味热致变色墨、荧光墨、UV、黑光墨、红外墨、磷光墨、压敏墨、触觉墨、热触觉墨、无色染料、无光泽墨和任何其他类型的墨、染料或清漆,它们会随着温度的变化或暴露于光线或压力而改变外观、颜色、相和/或纹理。
本文使用的短语“至少一个”、“一个或多个”和“和/或”是开放式表达,其在操作中既是结合又是分离的。例如,每个表达“A,B和C中的至少一个”,“A,B或C的至少一个”,“A,B和C中的一个或多个”,“A,B或C中的一个或多个”和“A,B,和/或C”表示单独的A,单独的B,单独的C,A和B一起,A和C一起,B和C一起,或A,B和C一起。
除非另外指明,否则说明书和权利要求书中使用的所有表示数量、尺寸、条件等的数字应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此,除非另有说明,否则在本说明书和权利要求书中使用的表示数量、尺寸、条件、比率、范围等的所有数字都可以增加或减少大约5%,以获得满意的结果。另外,在不背离本发明的前提下,本文所述的所有范围可以减小到该范围的任何子范围或部分,或该范围内的任何值。
本文所使用的术语“一”或“一个”实体是指一个或多个该实体。因此,术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。
本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意味着涵盖其后列出的项目和其等同物以及附加项目。因此,术语“包括”、“包含”或“具有”及其变体可以在本文中互换使用。
应该理解的是,本文使用的术语“手段”应根据35U.S.C.第112(f)节给予其最宽泛的可能解释。因此,包含术语“手段”的权利要求应涵盖本文阐述的所有结构、材料或行为,及其所有等同物。此外,结构、材料或动作及其等同物应包括发明内容、附图说明、具体实施方式、摘要和权利要求本身中描述的所有内容。
如本文中所使用的,术语“自动”及其变型是指在执行过程或操作时在没有实质性人工输入的情况下完成的任何过程或操作。但是,即使过程或操作的执行使用了实质性的或非实质性的人工输入,但如果输入是在过程或操作的执行之前接收到的,则该过程或操作也可以是自动的。如果人工输入影响过程或操作的执行方式,则认为该人工输入是实质性的。同意执行过程或操作的人工输入不被视为“实质性”。
如本文所使用的,术语“总线”及其变体可以指代在各个部件之间传送信息和/或数据的子系统。总线通常是指定义通信系统和/或通信网络的通信方案的集合通信硬件接口、互连、总线架构、标准和/或协议。总线也可以指通信硬件的一部分,该部分将通信硬件与相应通信网络的其他部分接口。总线可以用于有线网络,例如物理总线,或可以用于无线网络,例如天线的一部分,或将通信硬件与天线联接的硬件。总线架构支持定义的格式,信息和/或数据在通过通信网络发送和接收时按照该格式进行对准。协议可以定义总线架构的通信格式和规则。
“通信方式”可以指任何协议或标准定义的或特定的通信会话或交互,例如互联网语音协议(VoIP),蜂窝通信(例如IS-95、1G,2G,3G,3.5G,4G,4G/IMT-Advanced标准,3GPP,WIMAXTM,GSM,CDMA,CDMA2000,EDGE,1xEVDO,iDEN,GPRS,HSPDA,TDMA,UMA,UMTS,ITU-R和5G),BluetoothTM,文本或即时消息传递(例如,AIM,Blauk,eBuddy,Gadu-Gadu,IBM LotusSametime,ICQ,iMessage,IMVU,Lync,MXit,Paltalk,Skype,腾讯QQ,WindowsLiveMessengerTM或Microsoft Network(MSN)MessengerTM,Wireclub,Xfire和Yahoo!MessengerTM),电子邮件,Twitter(例如推特),数字服务协议(DSP)等。
如本文中所使用的,术语“通信系统”或“通信网络”及其变体可以指代通信部件的集合,其能够传输、中继、互连、控制或以其他方式操纵从至少一个发射器到至少一个接收器的信息或数据。由此,通信可以包括支持信息或数据的点对点或广播的一系列系统。通信系统可以指代单独通信硬件以及与单独通信硬件相关联并连接单独通信硬件的互连的集合。通信硬件可以指专用通信硬件,或者可以指与通信装置(即,天线)联接的处理器,以及能够使用该通信装置在通信系统内发送和/或接收信号的运行软件。互连是指在通信系统中连接各种部件(例如通信硬件)的某种类型的有线或无线通信链路。通信网络可以指通信系统的特定设置,该通信系统具有带有某些可定义网络拓扑的单独通信硬件和互连的集合。通信网络可以包括具有预设到adhoc网络结构的有线和/或无线网络。
如本文所用,术语“计算机可读介质”是指参与向处理器提供指令以供执行的任何有形存储和/或传输介质。这样的介质可以采用多种形式,包括但不限于非易失性介质,易失性介质和传输介质。非易失性介质包括(例如)非易失性随机存取存储器(NVRAM)或者磁盘或光盘。易失性介质包括动态存储器,例如主存储器。计算机可读介质的常见形式包括,例如,软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质、磁光介质、只读存储器(ROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他带孔图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、以及可擦除可编程只读存储器EPROM、FLASH-EPROM、固态介质(例如存储卡)、任何其他存储器芯片或盒式磁带、下文所述的载波,或计算机可以读取的任何其他介质。电子邮件或其他独立信息档案或档案集的数字文件附件被视为等同于有形存储介质的分发介质。当计算机可读介质配置为数据库时,应当理解,数据库可以是任何类型的数据库,例如关系型、分层型、面向对象的和/或类似数据库。因此,本公开被认为包括有形存储介质或分发介质以及现有技术认可的等同物和后继介质,其中存储了本公开的软件实现方式。应当注意,任何不是信号传输的计算机可读介质都可以被认为是非暂时性的。
本文使用的术语显示器及其变体可以互换使用,并且可以是输出装置的任何面板和/或区域,其可以向操作者或用户显示信息。显示器可能包括但不限于一个或多个控制面板、仪表外壳、指示器、计量表、仪表、灯、计算机、屏幕、显示器、抬头显示HUD单元和图形用户界面。
如本文所使用的,术语“模块”是指能够执行与该元件相关联的功能的任何已知的或以后开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或者硬件和软件的组合。
术语“桌面”是指用来描绘系统的隐喻。桌面通常被认为是“表面”,其可以包括图片(称为图标)、小工具、文件夹等,它们可以激活和/或显示应用程序、窗口、橱柜、文件、文件夹、文档和其他图形项。通常可以选择图标以通过用户界面交互来启动任务,以允许用户执行应用程序和/或执行其他操作。
术语“显示器”是指用于向用户显示计算机的输出的物理屏幕的一部分。
术语“显示的图案”是指在显示器上产生的图案。典型的显示图案是窗口或桌面。显示的图案可以占据显示器的全部或一部分。
术语“电子地址”可以指任何可联系的地址,包括电话号码,即时消息句柄,电子邮件地址,统一资源定位符(“URL”),全局通用标识符(“GUID”),通用资源标识符(“URI”),记录地址(“AOR”),数据库中的电子别名等,及其组合。
术语“屏幕”、“触摸屏”或“触敏显示器”是指物理结构,其使用户可以通过触摸屏幕上的区域来与计算机进行交互,并通过显示器向用户提供信息。触摸屏可以通过许多不同的方式来感测用户的接触,例如通过电参数(例如,电阻或电容)的变化、声波变化、红外辐射接近度检测、光变化检测等。例如,在电阻式触摸屏中,屏幕中通常分隔开的导电和电阻性金属层会通过电流。当用户触摸屏幕时,两层在接触位置进行接触,从而记录电场的变化并计算出接触位置的坐标。在电容式触摸屏中,电容层存储电荷,该电荷在与触摸屏接触时释放给用户,从而导致电容层的电荷减少。测量减少量,并确定接触的位置坐标。在表面声波触摸屏中,声波通过屏幕传输,并且声波会受到用户接触的干扰。接收换能器检测用户接触实例并确定接触位置坐标。
术语“窗口”是指在显示器的至少一部分上显示的图案,通常是矩形,该图案包含或提供与屏幕其余部分不同的内容。窗口可能掩盖桌面。窗口的尺寸和取向可以由另一个模块或由用户配置。当窗口扩展时,窗口可以占据一个或多个屏幕上的几乎所有显示空间。
本文使用的术语“确定”、“计算”和“估算”及其变体可以互换使用,并且包括任何类型的方法、过程、数学运算或技术。
发明内容既非意图也不应被解释为代表本发明的全部内容和范围。此外,本文对“本发明”或其方面的引用应理解为是指本发明的某些实施例,并且不应将其解释为将所有实施例限制为特定描述。应该理解,其他实施例可以单独或组合使用上面提出的或下面描述的一个或多个特征。例如,可以预期的是,关于一个实施例示出和/或描述的各种特征和装置可以与其他实施例的特征或装置组合或替代,而不管是否在此具体示出或描述了这种组合或替代。本发明在发明内容以及附图和具体实施方式中以各种级别的细节阐述,并且没有意图通过包含或不包含元件或部件对本发明的范围进行限制。本发明的其他方面将从详细描述中变得更加明显,特别是当与附图结合在一起时。
附图说明
并入本文并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与上面给出的发明内容以及下面给出的详细描述一起用于解释这些实施例的原理。在某些情况下,可能已经省略了对于理解本公开不必要的细节或使其他细节难以理解的细节。当然应该理解的是,本发明不一定限于在此说明的特定实施例。另外,应该理解,附图不一定按比例绘制。
图1是装饰器的示意性流程图,示出了本发明的一个实施例的装饰器且还示出了由本发明的装饰器装饰的金属容器;
图1A是本发明的装饰器的另一实施例的示意性流程图;
图2A是本发明的一个实施例的上墨组件的各种部件的俯视平面图;
图2B是本发明的一个实施例的墨刀的俯视平面图;
图2C是本发明的墨刀的另一实施例的俯视平面图,包括限定墨刀的部分的横向凹槽;
图2D是本发明的墨刀的又一俯视平面图,其包括多个单独的刀段;
图2E是本发明的一个实施例的墨刀的另一俯视平面图,其包括多个墨通道;
图3A是沿着图2A的线3A-3A截取的上墨组件的截面侧视图,且示出了刀段和上墨组件的墨辊之间的第一间隙;
图3B是沿着图2A的线3B-3B截取的上墨组件的另一截面侧视图,且示出了另一刀段和上墨组件的墨辊之间的第二间隙,其中第二间隙具有大于第一间隙的长度;
图3C、3D是本发明的上墨组件的俯视平面图且总体上示出了墨刀相对于墨辊的轴向运动;
图4是本发明的另一实施例的上墨组件的截面正视图;
图5是图4的上墨组件的俯视透视图;
图6是图5的上墨组件的俯视透视图,为清楚起见移除了一些部件;
图7是沿着图5的线7-7截取的图4的上墨组件的截面正视图;
图8是沿着图7的线8-8截取的图4的上墨组件的右侧截面透视图;
图9是图4的上墨组件的墨刀和致动器的俯视透视图;
图10A、10B是墨刀相对于图4的上墨组件的墨辊的截面侧视图;
图11是流程图,示出了将墨从墨辊的轴向部分转印到金属容器的对应的圆柱形部分;
图12A-12C是根据本发明的各种实施例的传感器的俯视平面图,这些传感器设置在金属容器的纵向轴线周围,以在预定的位置感测金属容器的圆柱形表面;
图13是本发明的控制系统的实施例的框图;
图14是用于存储传感器数据的数据结构的框图;
图15是根据本发明的一个实施例的用控制系统一起使用的识别可接受的装饰的流程图;
图16是识别有缺陷的装饰的原因的方法的过程流程图;
图17是根据本发明的一个实施例的示出了自动调节装饰器以纠正金属容器上的装饰中的缺陷的过程的流程图;
图18是根据一个实施例的示出了操作装饰器的过程的流程图;以及
图19是操作装饰器的过程的另一实施例的另一流程图。
类似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。相同类型的部件可以通过附图标记后面的字母来区分。如果仅使用附图标记,则该描述适用于具有相同附图标记的任何一个类似部件。为了帮助理解本发明的一个实施例,本文提供了在附图中可见的以下部件的列表和相关编号:
编号部件
2 装饰器
4 第一印版滚筒
6 第一印版滚筒的印刷板
8 第一上墨组件
10 第一上墨组件的墨辊
11 墨列
12 第二印版滚筒
13 给墨辊
14 第二印版滚筒的印刷板
16 第二上墨组件
18 第二上墨组件的墨辊
19 墨列
20 墨辊的轴向部分
21 墨刀
22 墨刀
24 刀段或部分
25 凹槽
26 墨
27 刀段的纵向边缘
28 墨键
29 墨通道
30 致动器
31 轴
32 墨刀段和墨辊之间的间隙
33 螺纹
34 储墨器
35 墨刀边缘
36 橡胶布滚筒
38 转印橡胶布(或“印刷橡胶布”)
40 转印橡胶布的外表面部分
42 支撑元件
44 金属容器的支撑元件中的站
46 控制系统
48 传送器
49 传感器
50 传感器
51 灯
52 未装饰的金属容器
54 装饰的金属容器
56 金属容器的外表面
57 容器的圆柱形部分
58 装饰
59 目标
60 具有有缺陷的装饰的金属容器
62 弹出器
64 上游设备
66 下游设备
68 铸件
70 安装板
72 枢转块
74 侧壁
76 顶板
78 墨杆
79 后板
80 电位计
82 总线
84 CPU
86 输入装置
88 输出装置
90 存储装置
92 计算机可读存储介质读取器
94 通信系统
96 工作存储器
98 处理加速单元
100 数据库
102 网络
104 远程存储装置/数据库
106 操作系统
108 其他代码
110 数据结构
112 省略号
114 省略号
116 第一数据对象
118 标识符
120 颜色
122 密度
124 厚度
126 位置/对准
128 一致性
130 其他
132 记录
134 第二数据对象
140 编程控制系统的方法
142 开始
144 提供具有装饰的金属容器
146 感测装饰
148 控制系统分析传感器数据
150 控制系统存储传感器数据
152 重复
154 提供具有有缺陷的装饰的金属容器
156 感测有缺陷的装饰
158 控制系统识别有缺陷的装饰
160 结束
166 确定有缺陷的装饰的原因的方法
168 开始
170 从传感器接收数据
172 确定装饰是否令人满意
174 确定是否转印不正确的墨量
176 确定是否存在有缺陷的墨
178 确定是否存在有缺陷的印刷板或转印橡胶布
180 确定装饰的位置或对准是否不正确
181 确定金属容器是否损坏
182 未确定的缺陷
184 可选地移除有缺陷的金属容器
186 可选地发送警报
188 结束
200 自动调节装饰器以纠正有缺陷的装饰的方法
202 开始
204 将墨键移动到初始位置
206 将墨转印到墨辊的轴向部分
208 将墨转印到印刷板
210 将墨从印刷板转印到转印橡胶布
212 将墨从转印橡胶布转印到金属容器
214 等待预定的时间段
216 通过至少一个传感器感测金属容器上的装饰
218 确定装饰是否令人满意
220 可选地移除具有有缺陷的装饰的金属容器
222 发送警报
224 确定是否继续装饰运行
226 调节装饰器的至少一个元件
228 将装饰的金属容器输送到下游设备
230 确定是否应当继续装饰生产运行
232 结束
238 操作装饰器的方法
240 开始
242 装饰金属容器
244 从传感器接收数据
246 确定装饰是否令人满意
248 确定有缺陷的装饰是否是由装饰器引起的
250 发送信号以调节装饰器
252 确定有缺陷的装饰是否是由上游设备引起的
254 未确定的缺陷
256 发送警报
258 确定是否应当继续生产运行
260 结束
262 操作装饰器的方法
264 开始
266 装饰金属容器
268 从传感器接收数据
270 确定装饰是否令人满意
272 确定原因是否可由控制系统纠正
274 发送信号以进行纠正
276 发送警报
278 确定是否应当继续生产运行
280 结束
具体实施方式
本发明在广泛的工作中具有显著的优势。申请人的意图是,本说明书和所附权利要求的范围符合所公开的本发明的范围和精神,尽管看起来可能是由所提及的公开的具体实例的要求强加的限制性语言。为了使本领域的技术人员了解与本发明最密切相关的内容,本文通过并参照形成申请文件的一部分的附图来描述现在考虑的用于实践本发明的最佳模式的优选实施例。详细描述示例性实施例而不试图描述可以体现本发明的全部各种形式和修改。因此,本文描述的实施例是说明性的,并且对于本领域技术人员而言显而易见的是,可以在本发明的范围和精神内以多种方式进行修改。
现在参考图1,示出了本发明的装饰器2的示意性流程图。装饰器2总体上包括至少一个印版滚筒4,12、互连到每个印版滚筒4,12的至少一个印刷板6,14、至少一个上墨组件8,16(包括与每个印版滚筒4,12相关联的墨辊10,18)、橡胶布滚筒36、互连到橡胶布滚筒36的转印橡胶布38、支撑元件42、控制系统46、传感器50,以及可选地,一个或多个灯51和弹出器62。
每个上墨组件8,16的墨辊10,18与和其相关联的印版滚筒4,12成预定的对准。每个上墨组件8,16的墨辊10,18将一种颜色的墨转印到每个印版滚筒4,12的印刷板6,14。第一上墨组件8将第一颜色或类型的墨转印到第一印版滚筒4的一个或多个印刷板6。类似地,第二上墨组件16将第二颜色或类型的墨转印到第二印版滚筒12的一个或多个印刷板14。应当理解的是,装饰器2可以包括任意数量的上墨组件和印版滚筒,以将多种墨转印到橡胶布滚筒36的转印橡胶布38。在一个实施例中,装饰器2包括二到十一个上墨组件和相关联的印版滚筒。在一个实施例中,每个印版滚筒4,12仅具有一个印刷板6,14。
在一个实施例中,墨辊10,18接触印刷板6,14的外表面部分。可选地,在另一实施例中,墨辊10,18不接触印刷板6,14。更具体地,墨辊10,18将墨26转印到墨列11,19的一个或多个中间转印辊。中间转印辊形成路径,墨通过该路径从墨辊10,18转印到墨列11,19的中间转印辊,然后到印刷板6,14。每个墨辊10,18可以具有相关联的墨列11,19。墨辊10,18接触每个墨列11,19中的第一转印辊。印刷板6,14接触每个墨列11,19的最后的转印辊。每个墨列11,19的辊中的一个可以是给墨辊13。在一个实施例中,墨辊10,18周期性地接触给墨辊13。驱动器或驱动元件可以与墨辊10,18以及墨列11,19的一个或多个转印辊相关联。在一个实施例中,墨辊10,18以与不同于墨列11,19的转印辊的速率旋转。可选地,控制系统46可以发送信号到驱动元件以改变墨辊10,18和墨列11,19的转印辊中的至少一个的旋转速率,以改变转印到印刷板6,14的墨量。
任何适当的墨列11,19可以与本发明的装饰器2一起使用。墨列11,19的中间转印辊可以具有各种不同的直径。尽管在墨列11,19中仅示出了三个中间转印辊,但是本领域的技术人员将理解,墨列11,19中可以包括任意数量的中间转印辊。美国专利申请公开2017/0008270中描述了可以与本发明的装饰器一起使用的墨列的一个示例,其通过引用整体并入本文。在一个实施例中,墨辊10,18在第一方向上旋转,而印版滚筒4,12在第二相反方向上旋转。
现在参考图2A,示出了本发明的一个实施例的上墨组件8A或16A的一部分。由上墨组件8A,16A转印到与每个印版滚筒4,12相关联的一个或多个印刷板6,14的墨26的量可以沿着每个墨辊10,18的多个轴向部分20A-20L单独地调节。更具体地,每个上墨组件8A,16A包括墨刀22,其计量墨辊10,18上的墨26。在一个实施例中,墨刀22沿着墨辊10,18的长度是连续的。墨刀22的部段24对应于轴向部分20之一。
现在参考图2B,在一个实施例中,墨刀22A具有大致平面的形状。墨刀22A的部分24A-24L可以相对于墨辊10,18的对应的轴向部分20A-20L移动。在一个实施例中,墨刀22A的部分24可以响应于力弯曲而移动靠近或远离墨辊10,18。
替代地,现在参考图2C,墨刀22B包括刀段24,其由穿过墨刀22B的横向切口或凹槽25形成。凹槽25沿着墨刀22B的宽度的至少一部分延伸。刀段24相对于墨辊10,18单独地可调节。每个刀段24A-24L限定墨辊10,18的对应的轴向部分20A-20L。在一个实施例中,凹槽25延伸穿过墨刀22B的纵向边缘,该纵向边缘将靠近墨辊10,18设置。
现在参考图2D,在另一实施例中,墨刀22C包括多个单独的刀段24A-24L。每个刀段24A-24L与刀段24A-24L中的其他刀段分开形成。在一个实施例中,刀段24的纵向边缘27靠近至少一个相邻的刀段24布置。在一个实施例中,每个刀段24A-24L限定墨辊10,18的轴向部分20。每个刀段24A-24L可单独地相对于墨辊10,18和对应的轴向部分20A-20L移动。
可选地,在图2E中大致示出的另一个实施例中,墨刀22D可以包括多个通道29A-29L,其将墨26引导到墨辊10,18的对应的轴向部分20。与本文所述的其他墨刀不同,在一个实施例中,墨刀22D不可相对于墨辊10,18移动。在另一实施例中,泵将墨26引导到通道29。在一个实施例中,泵可以单独地控制流到每个通道29的墨量。可选地,每个通道29A-29L可以与单独的泵相关联。
再次参考图2A,在一个实施例中,墨键28A-28L与每个刀段24相关联。每个墨键28可以相对于墨刀22和对应的刀段24单独地前进和后退。在一个实施例中,每个墨键28A-28L的位置可以由致动器30A-30L调节。在一个实施例中,墨刀22是柔性的。在另一实施例中,每个单独的刀段24A-24L是柔性的。因此,刀22的部分24A-24L可以响应于墨键28的运动相对于墨辊10,18的外表面更近地定位,或替代地,更加远离墨辊10,18。在一个实施例中,墨刀22偏压离开墨辊10,18。在该实施例中,墨键28远离墨辊10,18的运动允许墨刀22的至少靠近墨键28的部分移动远离墨辊10,18。可选地,墨刀22相对于墨辊10,18的纵向轴线可枢转地定位。以此方式,刀段24A-24L可以相对于墨辊10,18的外表面枢转。可选地,可以调节装饰器2的给墨辊13的循环速率,以调节在由墨刀22的部段24施加墨之后墨辊10,18上的墨量。以此方式,控制系统46可以改变转印到印刷板6,14的墨量。
现在参照图3A,在一个实施例中,通过前进墨键28A,将墨刀22的一部分24A推向墨辊10,18。以此方式,刀片部分24A与墨辊10,18的轴向部分20A之间的间隙32A的长度减小。这减少了转印到墨辊10,18的轴向部分20A且然后到印刷板6,14的墨26的量。换句话说,间隙32A总体上限定了被转印到墨辊10,18且然后到金属容器52的墨26的密度或厚度。墨的密度通常与用于形成装饰的墨量相关。当墨的密度不正确时,装饰的颜色可能不正确。例如,背景颜色可能通过装饰的墨至少部分地可见。在一个实施例中,墨刀部分24与墨辊10,18的轴向部分20之间的间隙32可以在约0英寸到约0.015英寸之间变化。在另一实施例中,间隙32可以高达约0.02英寸。在另一实施例中,间隙可以在约0.001英寸和约0.02英寸之间。在一个实施例中,墨键28A的移动由致动器30A启动。致动器30A可以从控制系统46接收信号以改变墨键28A的位置,从而改变间隙32的大小。
替代地,现在参考图3B,通过退回墨键28B,刀片部分24B移动远离墨辊10,18的轴向部分20B。以此方式,间隙32B的长度增加,增加了转印到墨辊10,18的轴向部分20B且然后到印刷板6,14的墨26的量。
现在参考图3C,3D,在本发明的一个可选实施例中,墨刀22C的各个部段24可以相对于墨辊10,18的旋转轴线轴向地移动。例如,在一个实施例中,刀段24F可以相对于刀段24E,24G轴向地移动。可选地,刀段24F的至少一部分可以与刀段24E,24G中的一个重叠,如图3D总体地示出。本领域的技术人员将理解,所有刀段24可以以相同或相似的方式轴向地重新定位。此外,如前所述,每个刀段24可以相对于墨辊10,18径向移动。
现在参考图4-10,其总体上示出了根据本发明另一实施例的上墨组件8B,16B。上墨组件8B,16B类似于结合图2-3描述的上墨组件8A,16A,并且以相似的方式操作。值得注意的是,上墨组件8B,16B包括相对于墨辊10,18大致线性移动的单独墨刀21。每个墨刀21可相对于墨辊10,18单独定位。尽管示出了六个墨刀21A-21F,但是上墨组件可以具有任意数量的单独墨刀21。在一个实施例中,上墨组件8B,16B包括二到十二个墨刀21。在另一实施例中,上墨组件包括四到八个墨刀。在一个实施例中,每个墨刀21具有高达约0.5英寸的宽度。在另一实施例中,每个墨刀21具有高达约1.5英寸的宽度。但是,可以预期其他尺寸。因此,在一个实施例中,每个墨刀调节墨到墨辊10、18的对应的轴向部分20的流动,其宽度高达约0.5英寸,或者在另一实施例中高达约1.5英寸。
上墨组件8B,16B通常包括铸件68、安装板70、支撑墨辊10,18的枢转块72A,72B、侧壁74A,74B、顶板76、墨杆78、后板79、墨刀21和致动器30。墨杆78、顶板76、侧壁74、墨刀21和墨辊10,18限定了用于墨的储存器34,存储的墨将被转印到墨辊10,18。在一个实施例中,侧壁74的靠近墨辊10,18的部分成型为至少部分地装配在墨辊周围。
致动器30被安装到上墨组件8B,16B,与墨辊10,18相距预定距离。在一个实施例中,致动器30在后板79处安装到上墨组件8B,16B。然而,可以设想致动器30的其他布置。致动器30可以调节墨刀21相对于墨辊10,18的位置。在一个实施例中,每个致动器30通过轴31互连到墨刀21。在另一实施例中,致动器30与控制系统46通信。因此,响应于来自控制系统46的信号,致动器30将电能转换为机械力以调节相关联的墨刀21的位置。致动器30可以包括螺线管或本领域技术人员已知的其他类似装置。
在一个实施例中,每个轴31可被相关联的墨刀21选择性地接收。因此,墨刀21与致动器30之间的距离可通过致动器来调节。可选地,轴31包括螺纹33,该螺纹33被墨刀21的靠近致动器30的一端接收。在一个实施例中,每个墨刀21包括带有内螺纹的孔,以接合轴螺纹33。
在一个实施例中,每个墨刀21的靠近墨辊10,18的边缘部分35基本平行于墨辊10,18的纵向轴线。边缘部分35由纵向部分或上表面以及从纵向部分延伸的端部部分限定。在一个实施例中,纵向部分限定平面,其大致与墨刀的纵向轴线平行。在另一实施例中,端部部分大致垂直于轴31。在一个实施例中,纵向部分和端部部分具有基本上平面的形状。可选地,端部部分以约80°和约100°之间的角度从纵向部分延伸。在一个实施例中,端部部分大致正交于纵向部分。可选地,在另一实施例中,端部部分以不正交的角度与纵向部分互连。
现在参照图10A,在一个实施例中,致动器30A可以在第一方向上旋转轴31A。由于致动器30A和轴31A安装为距墨辊10,18固定距离,因此在第一方向上旋转轴31A会使墨刀21A向墨辊10,18移动。墨刀21A可以大致平行于墨刀的纵向轴线移动,如图10A中的箭头所示。以此方式,墨刀21A的边缘部分35与墨辊10,18的轴向部分20A之间的间隙的长度减小。这减少了转印到墨辊10,18的轴向部分20A且到印刷板6,14的墨26的量。更具体地,间隙32A总体上限定了被转印到墨辊10,18且然后到未装饰的金属容器52的墨26的密度或厚度。在一个实施例中,刀片边缘部分35可以移动成与墨辊10,18的轴向部分20A接触,使得间隙32A闭合。因此,墨刀21A可以防止墨流向轴向部分20A。在一个实施例中,墨刀21与墨辊的轴向部分20之间的间隙32可以在约0英寸到约0.015英寸之间变化。在另一实施例中,间隙32可以高达约0.02英寸。在另一实施例中,间隙可以在约0.001英寸和约0.02英寸之间。在一个实施例中,墨刀21A的移动由致动器30A启动。致动器30A可以从控制系统46接收信号以改变墨刀21A的位置,从而改变间隙32的大小。
类似地,现在参考图10B,通过在第二方向上旋转轴31B,致动器30B使轴31B将墨刀21B移动远离墨辊10,18。墨刀21B可以大致平行于墨刀的纵向轴线移动,如图10B中的箭头所示。这增加了墨辊10,18与墨刀21B的边缘部分35之间的间隙32B的长度。墨刀21B的这种运动相应地增加了转印到轴向部分20B的墨量以及转印到金属容器52的墨的密度(或厚度)。
现在参考图9,可以利用角度和/或旋转检测传感器。例如,在一个实施例中,电位计80可以可选地与每个致动器30或墨刀21相关联。电位计80可操作为确定墨刀21的运动。在一个实施例中,电位计80可操作为感测轴31的运动。电位计80可以将轴运动的量和方向发送到控制系统46。例如,电位计80可以向控制系统46发送指示轴31的运动的量和方向的信号,例如电压。控制系统46可以使用从电位计80接收到的信息来确定墨刀21相对于墨辊10,18的位置。在一个实施例中,电位计80可操作为感测轴31的旋转运动并区分在第一方向和第二方向上的旋转。在一个实施例中,电位计80互连到轴31。可选地,电位计80和轴21可以包括带有互啮齿的齿轮。替代地,或附加地,其他传感器可以用于检测轴31的运动。也就是说,一个或多个旋转和/或角度传感器80可以使用或包含霍尔效应传感器、一个或多个旋转编码器,包括但不限于机械、导电和光学旋转编码器,非接触式成像系统等等。
再次参考图1,如果提供附加的印版滚筒,则装饰器2可以使用两种以上颜色或类型的墨26。例如,尽管仅示出了两个印版滚筒4,12,但是本领域技术人员将理解,装饰器2可以包括任意数量的印版滚筒4,12。在一个实施例中,装饰器2包括二至八个印版滚筒4,12,每个印版滚筒从相关联的上墨组件8,16接收不同颜色或不同类型的墨。
可选地,印刷板6,14中的一个或多个可以具有形成在外表面上的图案。此外,尽管示出了分离的印刷板6,14,但缠绕每个印版滚筒4,12的单个的套筒或圆柱体也可以与本发明的装饰器2一起使用。
每个印版滚筒4,12相对于橡胶布滚筒36和与其互连的转印橡胶布38成预定的对准。因此,随着橡胶布滚筒36的旋转,转印橡胶布38旋转为与第一印版滚筒4的第一印刷板6接触。第一印刷板6将至少一些第一墨26A转印到转印橡胶布38的外表面部分40。随着橡胶布滚筒36继续旋转,转印橡胶布38旋转成与第二印版滚筒12的第二印刷板14接触。第二印刷板14将至少一些第二墨26B转印到转印橡胶布38的外表面部分40。可选地,单个连续的转印橡胶布可以设置在橡胶布滚筒36的圆周周围。在一个实施例中,橡胶布滚筒36在第一方向上旋转。
在转印橡胶布38从每个印版滚筒4,12的印刷板6,14接收第一墨26A和第二墨26B之后,转印橡胶布38的外表面部分40旋转为与未装饰的金属容器52的外表面56接触。转印橡胶布38将至少一些第一墨和第二墨转印到金属容器52的外表面56。以此方式,装饰58形成在容器外表面56上。应当理解,装饰可以包括图案、文本、数字和符号的任何组合。
现在参考图11,金属容器54的圆柱形外表面56包括(多个)圆柱形部分57,其对应于上墨组件8、16的墨辊10、18的(多个)轴向部分20。因此,对于包括具有六个轴向部分20A-20F的墨辊10,18的装饰器2,所述轴向部分由墨刀22(如图2所示)的六个部分24A-24F或由六个单独的墨刀21A-21F(例如图9所示)限定,金属容器54包括六个对应的圆柱形部分57A-57F。通过固定至第一印版滚筒4的印刷板6转印到圆柱形部分57A-57F的第一墨26A的量可以通过相对于第一墨辊10的轴向部分20A-20F调节墨刀21或墨刀22的部分24来控制。类似地,通过第二印版滚筒12的印刷板14转印到金属容器54的第二墨26B的量可以通过调节墨刀21或墨刀22的部分与第二墨辊18的轴向部分20A-20F之间的间隙32(如图3、10所示)来调节。
如图11中总体上所示,金属容器54可以具有两个或更多个不同的装饰58A,58B。如本领域的技术人员所理解的,装饰58A,58B可包括不同类型或颜色的墨。例如,在一个实施例中,装饰58A由第一上墨组件8的第一墨26A形成。类似地,装饰58B可以由第二上墨组件16的第二墨26B形成。另外,每个装饰58A,58B可以包括其他墨的部分。因此,在一个实施例中,装饰58B的标记58C可以由不同于第二墨26B的墨形成。例如,在一个实施例中,装饰部分58C由第一上墨组件8的第一墨26A形成。替代地,装饰部分58C可以由装饰器2的上墨组件的不同的第三墨形成。
在一个实施例中,支撑元件42从上游设备64接收未装饰的金属容器52。金属容器52可以是饮料容器,例如饮料罐、饮料瓶、气雾剂容器或用于任何其他类型产品的容器。在一个实施例中,金属容器52包括底涂层,例如但不限于白色底涂层。替代地,金属容器不具有底涂层。
上游设备64可包括拉拔和熨烫生产线或冲击挤压生产线。已知的拉拔和烫熨金属容器生产线的示例总体上示出和描述于“Inside a Ball Beverage Can Plant”中,其可在http://www.ball.com/Ball/media/Ball/Global/Downloads/How_a_Ball_Metal_Beverage_Can_Is_Made.pdf?ext=.pdf获得(最后访问为2016年4月30日),其通过引用整体并入本文。上游设备64可以总体上包括成杯机、将杯形成容器的一个或多个制罐机、将容器切割成一致高度的修剪器、清洁容器的洗涤器、以及干燥容器的烤箱。金属容器56以随机顺序从上游设备64运输到装饰器2。在冲击挤压生产线中形成金属容器的方法和设备描述于美国专利申请公开No.2013/0068352和美国专利申请公开No.2014/0298641中,每一个均通过引用整体并入本文。
可选地,可以从托盘接收未装饰的金属容器52。例如,在一个实施例中,金属容器52在与装饰器2分开的位置制造并运输到装饰器。在另一实施例中,金属容器52是从仓库接收的,而与制造位置无关。
在一个实施例中,上游设备64包括至少一个传感器。传感器可以与传感器50相同或类似。因此,在一个实施例中,控制系统46可以在金属容器52到达支撑元件42之前接收由上游设备64的传感器收集或获取的与金属容器52的外表面56相关的数据。
支撑元件42将金属容器52移动成与转印橡胶布38接触。在一个实施例中,支撑元件42包括相对于橡胶布滚筒36处于预定位置的多个站44以接收并支撑金属容器52。可选地,传感器50可以与支撑元件42的相关联。传感器可以获取关于由站44支撑的金属容器52的位置或取向的数据。传感器50可以向控制系统46提供数据。以此方式,控制系统46可以确定金属容器52相对于转印滚筒36的转印橡胶布38是否处于预定的取向或对准。在一个实施例中,站44包括接收金属容器的一部分的凹部。替代地,在另一实施例中,站可以包括从支撑元件42凸出的心轴。每个心轴的一部分配置为至少部分地通过开口端突出到金属容器52的中空内部中。在美国专利No.9,452,600中描述了可以与本发明的装饰器2一起使用的支撑元件42的一个示例,其通过引用整体并入本文。
再次参考图1,在本发明的一个实施例中,一个或多个上墨组件8,16可以响应于从控制系统46接收到的信号而移动。更具体地,在一个实施例中,上墨组件8,16或至少墨辊10,18可以移动以改变相对于印版滚筒4,12的上墨组件8,16和/或墨辊10,18的对准。在一个实施例中,上墨组件8,16和墨辊10,18可以在多个方向上移动。可选地,上墨组件8,16和/或墨辊10,18可以在以下方向中的一个或多个上移动:(1)轴向或“z-方向”(基本上垂直于图1的平面);(2)横向或“x方向”(基本上垂直于轴向方向);以及(3)垂直或“y方向”(基本上垂直于轴向方向和横向方向中的每一个)。在一个或多个实施例中,上墨组件8,16和/或墨辊10,18中的每一个可以绕旋转轴线移动或以其他方式枢转。在一个实施例中,一个或多个致动器与上墨组件8,16和/或墨辊10,18中的每一个相关联。每个致动器可操作为响应于来自控制系统46的信号而在x、y和z方向中的一个或多个上移动相关联的上墨组件或墨辊。以此方式,控制系统46可以将信号发送到与上墨组件8,16和/或墨辊10,18相关联的致动器以改变从墨辊转印到印刷板6的墨的位置和对准中的一个或多个。
在另一实施例中,印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42中的一个或多个可以响应于来自控制系统46的信号而移动。例如,在一个实施例中,印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42中的一个或多个可以互连到致动器。响应于来自控制系统46的信号,致动器可以在多个方向上移动印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42中的至少一个。在一个实施例中,印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42中的一个或多个可以响应于从致动器接收的力而在x方向、y方向和z方向中的至少一个上移动。因此,当控制系统46确定装饰的位置或对准有缺陷时,控制系统46可以在多个特定方向上调节印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42中的一个或多个的位置。附加地或替代地,控制系统46可以发送信号到致动器以改变给墨辊13的运动。具体地,给墨辊13的停延时间可以由控制系统改变。停延时间是给墨辊接触相关联的墨辊10,18的时间段。可选地,控制系统46可以发送信号到与墨列11,19的墨辊10,18和转印辊中的一个或多个相关联的驱动元件。信号可以使驱动元件改变墨辊或转印辊的旋转速率。以此方式,控制系统46可以改变由上墨组件8,16转印到印刷板6,14的墨量。
与上墨组件8,16、墨辊10,18、给墨辊13、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42相关联的致动器(为清楚起见,它们未在图1中示出)可以与致动器30相同或类似。另外,一个或多个电位计可以与每个致动器相关联。电位计或旋转传感器可以向控制系统46发送信号,使得控制系统46可以确定上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42的相对位置。
在金属容器54由装饰器2装饰之后,传感器50收集关于装饰58的数据。传感器50设置为感测金属容器54的整个圆柱形表面56。在一个实施例中,传感器50在容器与支撑元件相关联的同时感测装饰的金属容器54。替代地,装饰的金属容器54例如通过传送器48运输到传感器50。任何适当的传送器48可以与本发明的装饰器2一起使用。在一个实施例中,传送器48包括带。在另一实施例中,传送器48是销链。可以与装饰器一起使用的销链的示例在美国专利申请公开2012/0216689和美国专利申请公开2017/0334659中描述,其各自通过引用整体并入本文。支撑元件42和传送器48的循环速率可以由控制系统46控制。
可选地,在一个实施例中,金属容器54由传送器48顺序地运输到传感器50。例如,当传送器48是销链时,金属容器54以其被装饰的顺序运输到传感器50。在一个实施例中,来自装饰器的每个金属容器54被计数。此外,在一个实施例中,销链传送器48的销或保持器可以与特定的转印橡胶布38相关联。在一个实施例中,传送器上的销或保持器数量是橡胶布滚筒36上的橡胶布的数量的倍数。以此方式,可以将金属容器54上的装饰58追溯到装饰器的特定的转印橡胶布38。在将金属容器54从传感器58(或传感器58A)向下游运输之后,将它们放置在主传送器上,此时金属容器54的装饰顺序变混乱,。
可选地,链传送器48的销和/或转印橡胶布38可以包括标签或传感器。例如,传送器48的每个销可以包括RFID标签等。另外,每个转印橡胶布38也可以包括标签,例如RFID。以此方式,传送器48的特定销可以与转印橡胶布38相关联,该转印橡胶布38在销从支撑元件42接收金属容器54时装饰金属容器54。当销将金属容器54运输到传感器49,50时,可以读取销的RFID标识以识别哪个转印橡胶布38与金属容器54接触。
在一个实施例中,传感器50设置为使得,当形成装饰58的墨是湿的时,传感器50收集在金属容器54上的数据。具体地,在一个实施例中,传感器位于设备66的上游,例如销烤箱,其随后固化墨。
可选地,可以在金属容器54接收装饰58之后且在传感器50感测金属容器54之前对金属容器54执行一个或多个操作。更具体地,金属容器54可以由示出为下游设备66的销烤箱固化。因此,从在容器54上形成装饰58到由传感器50感测金属容器54之间可以存在预定的滞后时间。因此,尽管在图1中通常将传感器50图示为在下游设备66的上游,但是传感器50A可以位于至少一些设备66的下游。例如,在一个实施例中,在离开支撑元件42之后,将金属容器54运输到测试仪、清洁器和烤箱中的一个或多个。在形成装饰58的墨26干燥或固化后,传感器50A在金属容器54上收集数据。
在金属容器54接收装饰58之后,在传感器50A感测容器圆柱形表面56之前,可能经过了预定的时间段。因此,传感器50A和控制系统46必须考虑并调节滞后时间,该滞后时间是在对装饰器2进行调节之后发生的,在具有调节之后形成的装饰的金属容器到达传感器50A之前。在一个实施例中,取决于传送器的长度,在传送器48上在支撑元件42和传感器50A之间布置约100个和约500个之间的装饰的金属容器54。在另一实施例中,在支撑元件和传感器50A之间布置约350个和约500个容器。在又一实施例中,约400个金属容器通过传送器48在支撑元件42和传感器50A之间运输。无论如何,在支撑元件42和传感器50A之间的容器的数量是已知的,并且可以由控制系统46理解。
传感器50设置为感测金属容器54的外表面56。传感器50将与每个金属容器54的装饰58有关的数据发送到控制系统46。更具体地,传感器50采集关于金属容器54上的装饰58的数据。控制系统46使用由传感器50采集的数据来确定装饰58中是否存在任何缺陷。例如,传感器50可以收集或获取与装饰58的颜色、密度、深度、一致性、对准相关的数据。可选地,当传感器50收集关于装饰58的数据时,金属容器54可以基本上是静止的。
在一个实施例中,传感器50与用于评估在平坦衬底(例如纸或连续板片)上形成的图案的传感器不同。具体来说,传感器50必须每分钟在约1800个容器上收集数据。此外,金属容器的形状需要的传感器50与和连续板片装饰器相关联的已知传感器相比不同。传感器50必须能够在金属容器的弯曲的、圆柱形表面56上快速收集数据。因此,传感器50必须跨过弧形表面获取数据。由于容器的弧形或圆柱形表面56,容器的各部分与传感器50的距离不同。
一些装饰58不能完全覆盖圆柱形表面56,使金属容器的裸金属可见。裸金属使传感器50的数据收集变得复杂,因为裸金属可能是反射性的或有光泽的。墨26不被金属容器54吸收,这一点也不同于纸制品的装饰器,例如纸的连续板片。某些墨(或墨的颜色)没有完全覆盖金属容器54的金属,使得圆柱形表面56的金属材料通过墨发亮,这增加了传感器49,50收集装饰的数据的难度。在一个实施例中,传感器发射能量并收集与从金属容器接收的能量反射有关的数据。例如,在一个实施例中,传感器发出声音或光,并记录从圆柱形表面56接收到的声音或光的反射。在一个实施例中,传感器50是激光。可选地,可以使用超声波或红外传感器来收集关于装饰58的数据。
在一个实施例中,传感器50包括光学或视觉传感器。在本发明的另一个实施例中,传感器50包括相机。相机可以是高速相机。在又一实施例中,传感器50包括激光器。在又一实施例中,传感器50包括高光谱成像器。在一个实施例中,传感器50可以收集三维数据。在一个实施例中,相机的光学器件、分辨率、放大率和快门中的一个或多个受控制系统46控制。在一个实施例中,传感器50可操作为每分钟感测高达约700个金属容器。在另一实施例中,传感器50可操作为每分钟感测高达约2,000个金属容器。
传感器可操作为检测和测量金属容器54和装饰58的一个或多个特性。在一个实施例中,传感器50可操作为测量形成装饰58的墨26的一种或多种颜色。传感器50或控制系统46随后可以根据一种或多种颜色空间标准将颜色描述为数字。颜色空间标准提供了测量或表征颜色的不同方法。颜色空间标准可以是国际照明委员会(CIE)所描述的一种。可选地,传感器50可以以以下中的一个或多个表征装饰58:L*a*b*(或“CIELAB”)颜色空间,L*u*v*(或“CIELUV”)颜色空间,RGB(或“CIE RGB”)颜色空间,XYZ(或“CIE XYZ”)颜色空间,CMYK(或CMY”)颜色模型,HSI颜色模型,LCh(或“CIELCh”)颜色空间,以及用户指定的颜色空间。在一个实施例中,传感器50可以测量装饰58的密度。在另一实施例中,传感器50可以测量装饰的目标颜色(例如,颜色空间之一中的颜色的目标值)和金属容器54上的装饰的墨的颜色之间的差异或差距。可选地,颜色变化可以由传感器表示为CIEΔE(或“Delta E”)。
在一个实施例中,容器外表面56上的一个或多个目标59被选择为被传感器50感测。目标59可以由控制系统46选择。附加地或替代地,目标59可以由装饰器2的操纵者设定。在一个实施例中,目标59至少部分地由要施加到金属容器54上的装饰58确定。更具体地,可以基于一种或多种墨26将被设置在外表面56上的位置来选择目标59。另外,也可以为没有墨要施加到外表面56的位置选择目标59。因此,目标59可以在第一装饰运行和第二装饰运行之间不同。
再次参考图11,一个或多个目标59可以位于容器外表面56上的各种预定位置。以此方式,传感器50将收集与每个上墨组件8,16所施加的墨26有关的数据。在一个实施例中,至少一个目标59与每个上墨组件8,16的墨26相关联。在一个实施例中,目标59与每个上墨组件的每个墨刀21或墨刀22的部段24相关联。以此方式,目标59将与装饰器的每个墨刀21或刀段24相关联。因此,对于装饰器2所使用的每个墨26,每个墨刀或每个刀段将存在目标59。
例如,对于具有四到八个上墨组件(每个都有五到十个墨刀21或墨刀22的部段)的装饰器2,传感器50可以收集约20到80个目标59的数据。具体而言,如果装饰器具有四个上墨组件,每个有五个墨刀,则将在容器外表面上至少选择20个目标。以此方式,控制系统46将几乎连续地接收与每个上墨组件8、16的每个墨刀21和墨刀22的每个部段24所施加的墨26的质量、厚度和位置有关的数据。
可选地,至少一个照明源或灯51可以与传感器50相关联。在一个实施例中,灯51可操作为提供频闪照明,使得相关联的传感器50可以从移动的金属容器54获取数据。灯51的操作可以由控制系统46控制。以此方式,由灯51产生的照明与传感器50的数据收集同步。在一个实施例中,灯51至少包括白炽灯、LED、高强度光、激光、荧光灯、氙气闪光灯和电弧放电灯中的至少一个。基于传感器50的要求,选择灯51以产生预定波长的照明。
在一个实施例中,光51大致平行于传感器的视轴对准,如图1大致所示。在一个实施例中,一个或多个漫射器和透镜与灯51相关联。在一个实施例中,将漫射器和透镜对准,以使由灯51产生的照明大致平行于金属容器54的纵向轴线(或与之对准)。在一个实施例中,扩散器的宽度大约等于金属容器的高度。因此,灯51可以照亮金属容器54的外表面56的一个或多个部分。
可选地,至少一个灯可以提供一个或多个照明角度。在另一实施例中,灯51包括相对于金属容器54以不同角度布置的两个或更多个灯。例如,在一个实施例中,第一灯51可以在金属容器54的要由传感器50感测的部分上方以约90°的角度定位。在另一实施例中,第二灯51相对于金属容器54的要感测的部分以约10°至约90°或约1°至约10°的角度定位。因此,可以选择灯51相对于金属容器54的角度,以使装饰58(其可以包括从金属容器54的圆柱形表面56延伸不同高度的各种表面或墨)与金属容器54的外表面56的其他部分以不同的方式反射光。
在一个实施例中,传感器50可以感测金属容器的整个外表面56。相比之下,一些用于装饰连续板片或衬底的装饰器包括传感器,该传感器只能感测在板片的第一纵向边缘和第二纵向边缘之间的连续板片的宽度的一部分宽度(称为“长条”)。现有技术的传感器可以周期性地从板片的第一纵向边缘移动到第二纵向边缘。但是,在任何给定时间,传感器只能感测到板片的宽度的一部分。因此,当感测第一长条时,现有技术的传感器无法检测到第二长条中的印刷错误或缺陷。
由于金属容器的圆柱形外表面56的弯曲或弧形形状,可能需要处理和图案校正技术。更具体地,需要传感器50收集弯曲的外表面的数据(或创建图案)。在传感器50在每个金属容器上收集数据后,数据将发送到控制系统。控制系统46将每个金属容器的多个图案拼接在一起,以形成每个金属容器54的圆柱形外表面56和装饰58的合成图案。
在另一实施例中,传感器50在感测金属容器54期间基本上是静止的。因此,由传感器50收集的数据(例如图案)可以不包括由传感器的运动引起的失真。可选地,在传感器50进行感测期间,金属容器54绕金属容器的纵向轴线旋转。因此,由于金属容器54的旋转或移动,可能需要附加的处理技术来校正由传感器50获得的图案中的失真。与之相比,一些现有技术的传感器或相机连续地将板片装饰器横向跨过板片的宽度移动。相机的移动可能会降低相机捕获的图案的准确性。此外,在一些现有技术的板片装饰器中,相机和板片在相机进行图案收集期间都在移动。这种同时移动可能导致相机收集的图案进一步失真。同时移动还增加了控制相机和识别装饰缺陷的原因以及修复缺陷所需的校正的复杂性。
可选地,金属容器54相对于传感器50基本上连续移动。更具体地,在一个实施例中,当传感器50感测到金属容器的外表面56时,金属容器54垂直于金属容器的纵向轴线横向移动。替代地,在另一实施例中,金属容器54在感测金属容器期间相对于传感器50基本上是静止的。
尽管在图1中仅示出了一个传感器50,但是本领域技术人员可理解的是,本发明的装饰器2可以使用任何数量的传感器50。因此,现在参考图1A,总体上示出了本发明的另一装饰器2A。装饰器2A包括一个或多个印版滚筒4,12、上墨组件8,16、墨辊10,18、墨列11,19、橡胶布滚筒36、支撑滚筒42、传感器50和弹出器62,它们与装饰器2的部件相同或类似。值得注意的是,装饰器2A包括多个可选的传感器49。传感器49可以与传感器50相同或类似。另外,传感器49可以向控制系统46提供数据。灯51可以与一个或多个传感器49相关联。
在一个实施例中,设置传感器49A以在未装饰的容器被支撑元件42接收之前在未装饰的容器的外表面56上收集数据。控制系统46可以使用来自传感器49A的数据来确定容器52的外表面56是否包括任何缺陷或异常。例如,控制系统46可以确定容器52是否损坏(例如被刮擦、凹陷、弯曲等)或形状不符合规格(例如不正确的高度或直径)。
可以布置另一个传感器49B在第一印版滚筒4的印刷板6上收集数据和/或图案。同样,可以设置可选的传感器49C在第二印版滚筒12的印刷板14上收集数据。在一个实施例中,传感器49B,49C收集与通过上墨组件8,16转印到印刷板6,14的墨有关的数据。以此方式,控制系统46可以确定墨被不正确地转印到印刷板6,14。例如,在一个实施例中,控制系统46可以确定不适当的墨量正被转印到印刷板6、14或印刷板的一部分。在另一实施例中,控制系统46可以使用来自传感器49B、49C的数据来确定将墨施加到印刷板的不适当部分。在又一实施例中,来自传感器49B、49C的传感器数据可以指示上墨组件8,16中的一个或多个正在施加不合适类型或颜色的墨。控制系统46还可以基于从传感器49B、49C中的一个或多个接收的数据,确定上墨组件8、16之一所施加的墨26是有缺陷的。在又一实施例中,控制系统46可以使用来自传感器49B、49C的数据确定印刷板6,14中的一个或多个在相应的印版滚筒4,12上未正确对准。
在一个实施例中,可以设置另一个传感器49D从橡胶布滚筒36上的转印橡胶布38收集数据。利用来自传感器49D的数据,控制系统46可以确定由印刷板6、14转印到转印橡胶布38的一种或多种墨26未正确对准。控制系统46还可以确定由墨在转印橡胶布38上形成的装饰是否有缺陷。例如,当墨在转印橡胶布38上时,控制系统可以确定与装饰相关联的一个或多个目标参数存在缺陷。在一个实施例中,使用从传感器49D接收到的数据,控制系统46可以确定转印橡胶布38上墨的颜色、密度、深度、对准和一致性中的一个或多个不符合装饰参数。
在另一实施例中,装饰器还可以包括位于弹出器62下游的传感器49E。在一个实施例中,控制系统46可以将从传感器49E接收的数据与从传感器50接收的数据进行比较。以此方式,控制系统46可以确定在传感器50感测到金属容器54之后,金属容器54上的装饰是否已经改变。在一个实施例中,控制系统46可以确定在金属容器54上形成的装饰在运输期间已被传送器48损坏。例如,从传感器50向下游移动后,装饰在运输期间可能会被刮擦或以其他方式损坏。
在一个实施例中,装饰器2包括围绕金属容器54的纵向轴线布置的三至六个传感器50。以此方式,可以在一次操作中感测金属容器54的圆柱体56。换句话说,三个到六个传感器54被设置为成基本上同时感测圆柱体56。由三个至六个传感器54收集的每个金属容器54的数据或图案可以拼接在一起,以形成圆柱形外表面56和装饰58的合成图案。
现在参考图12A,在一个实施例中,装饰器2包括三个传感器50A,50B,50C,每个传感器至少感测圆柱体56的三分之一。传感器50A-50C围绕金属容器54的纵向轴线基本上均匀地间隔开。随后将传感器50A-50C获取的每个金属容器的三个图案拼接在一起,以形成每个金属容器的单个合成图案。容器纵向轴线基本上垂直于图12A的平面。在另一实施例中,大致如图12B所示,装饰器2包括四个传感器50A,50B,50C,50D,每个传感器至少感测圆柱体56的四分之一。类似于图12A,传感器50A-50D基本上均匀地布置在金属容器54的纵向轴线周围。可选地,现在参考图12C,在一个实施例中,装饰器2的五个传感器50A-50E每个至少感测圆柱体56的约五分之一,五个传感器基本均匀地设置在金属容器54的纵向轴线周围。可以将三到五个传感器50A-50E的数据拼接在一起,以形成圆柱体56的合成图案。在一个实施例中,合成图案可以包括圆柱体56的预定部分或整个圆周。
在一个实施例中,将三到五个传感器50A-50E设置为感测设备66上游的金属容器,以使得墨26是湿的。附加地或替代地,传感器50A-50E可以设置在烤箱或固化机(例如下游设备66)的下游,并且形成装饰58的墨26将是干的。
三到五个传感器50A-50C也距金属容器预定距离。在一个实施例中,金属容器54设置在销链传送器48销上。因此,传感器50A-50C可以设置为使得它们不妨碍传送器48的运动或接触金属容器。
一至六个传感器50可以各自收集或获取相同类型的信息。从传感器获取的这些信息可以是图案的形式;因此,可以对图案进行处理和分析,以获得装饰的墨的颜色、密度、对准、深度和/或一致性。根据至少一个实施例,至少一个传感器50感测的信息类型不同于一至六个传感器中的另一个。例如,在一个实施例中,第一传感器可以收集与装饰58有关的第一类型的数据,而第二传感器可以收集与装饰58有关的第二类型的数据。可选地,在本发明的一个实施例中,第一传感器收集关于装饰的颜色的数据,第二传感器收集关于装饰的密度的数据,第三传感器关于装饰的对准的数据,第四传感器收集关于装饰的深度的数据,第五传感器收集关于装饰的一致性(或均一性)的数据。在另一实施例中,每个传感器50可操作为感测至少包括红色、绿色和蓝色的颜色。在又一实施例中,每个传感器50可操作为感测金属容器的每个圆柱形部分57内的颜色的变化或渐变。在又一实施例中,传感器50可操作为区分第一圆柱形部分57中的墨的密度或颜色与第二圆柱形部分57中的墨的密度或颜色。
现在参考图13,总体上示出了本发明的一个实施例的控制系统46。更具体地,图13示出了本发明的控制系统46的一个实施例,其可操作为确定和纠正通过装饰器2施加到金属容器的外表面的装饰中的异常。控制系统46总体上示出为具有可以经由总线82电联接的硬件元件。硬件元件包括一个或多个中央处理单元(CPU)84;一个或多个输入装置86(例如,鼠标、键盘等);以及一个或多个输出装置88(例如,显示装置、打印机等)。控制系统46还可包括一个或多个存储装置90。在一个实施例中,(多个)存储设备90可以是磁盘驱动器,光学存储装置,固态存储装置,例如随机存取存储器(“RAM”)和/或只读存储器(“ROM”),其可以是可编程的、闪存可更新的和/或诸如此类。
控制系统46可以另外包括一个或多个计算机可读存储介质读取器92;通信系统94(例如,调制解调器、网卡(无线或有线),红外通信装置等);以及工作存储器96,其可以包括如上所述的RAM和ROM装置。在一些实施例中,控制系统46还可以包括处理加速单元98,其可以包括DSP、专用处理器和/或诸如此类。可选地,控制系统46还包括数据库100。
计算机可读存储介质读取器92还可以与计算机可读存储介质连接在一起,(以及可选地,与存储装置90结合使用)全面代表远程、本地、固定和/或用于临时和/或更永久地包含计算机可读信息的可移动存储装置加存储介质。通信系统94可以允许与网络102和/或任何其他数据处理交换数据。可选地,控制单元46可以通过连接到网络102来访问存储在远程存储装置(例如数据库104)中的数据。在一个实施例中,网络102可以是互联网。
控制系统46还可以包括显示为当前位于工作存储器96内的软件元件。软件元件可以包括操作系统106和/或其他代码108,例如实现本发明的一个或多个方法和方面的程序代码。
本领域的技术人员将理解,控制系统46的替代实施例可以具有与上述不同的许多变型。例如,也可以使用定制的硬件和/或特定元件可以在硬件、软件(包括便携式软件,例如小程序)或两者中实现。此外,可以采用与诸如网络输入/输出装置的其他计算装置的连接。
在一个实施例中,控制系统46是个人计算机,例如但不限于运行MS Windows操作系统的个人计算机。可选地,控制系统46可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑和类似的计算装置。在一个实施例中,控制系统46是数据处理系统,其包括以下中的一个或多个,但不限于此:至少一个输入装置(例如键盘、鼠标或触摸屏);输出装置(例如,显示器、扬声器);图形卡;通信装置(例如,以太网卡或无线通信装置);永久存储器(例如硬盘驱动器);临时存储器(例如,随机存取存储器);存储在永久存储器和/或临时存储器中的计算机指令,以及处理器。控制系统46可以是任何可编程逻辑控制器(PLC)。合适的PLC的一个示例是由罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automation,Inc.)生产的Controllogix PLC,尽管其他的PLC也可以与本发明的实施例一起使用。
在一个实施例中,控制系统46与以下中的一个或多个通信:上墨组件8,16、给墨辊13、印版滚筒4,12、致动器30、电位计80、橡胶布滚筒36、支撑元件42、传感器49,50、灯51、传送器48、弹出器62、上游设备64和下游设备66。因此,控制系统46从传感器49、50接收与未装饰的金属容器52、装饰的金属容器54、印刷板和转印橡胶布40相关的数据。使用该数据,控制系统46可以确定装饰58是否具有缺陷或令人满意。更具体地,控制系统46可以确定装饰58是否至少满足与一个或多个参数相对应的目标,例如颜色、密度、深度、对准和一致性。目标可以由客户或装饰器2的操作者设定。参数中的一个或多个可以包括目标范围。如果与参数相关的传感器数据落入该范围的上下限,则装饰的该参数至少是可接受的。在一个实施例中,当装饰58无法满足一个或多个目标时,则装饰是有缺陷的。
控制系统46将来自传感器50的数据与标记/装饰58的目标进行比较。在一个实施例中,控制系统46将从传感器50接收的与装饰/标记的图案的多个部分相关联的数据与装饰的对应部分的目标水平进行比较。以此方式,控制系统46可以确定装饰的每个部分的颜色、密度、深度(或厚度)、对准和一致性中的一个或多个是否与装饰的每个部分的目标值或位置不同。如果装饰的一部分的传感器数据与一个或多个目标值不同,则控制系统46可以确定装饰是有缺陷的。
在一个实施例中,控制系统46通过用可接受的装饰58检查至少一个金属容器来识别有缺陷的装饰。例如,具有可接受的装饰58的金属容器54可以由传感器50感测。控制系统46从传感器接收与可接受的装饰58相关的数据。利用该信息,控制系统46可以创建数据库100,104。数据库100可以存储在控制系统46的存储器中,例如存储器96。可选地,数据库104可以由网络连接102访问。数据库可以包括描述可接受的装饰的特性的多个字段。特性可以包括装饰的颜色、密度、深度(或厚度)、位置(或对准)和一致性中的一种或多种。可以基于传感器数据为每个特性分配值。在一个实施例中,由传感器49、50感测的装饰58(或目标57)的每个部分与多个字段中的一个字段相关联。因此,与装饰的每个感测部分相关联的数据可以存储在数据库中并由控制系统46访问。
现在参考图14,总体上示出了诸如数据库的数据结构110的一个实施例。数据结构可以包括一个或多个数据文件或数据对象116,134。因此,数据结构110可以表示不同类型的数据库或数据存储,例如,面向对象的数据库,平面文件数据结构,关系数据库或其他类型的数据存储布置。本文公开的数据结构110的实施例可以是分开的、组合的和/或分布的。如图14所示,数据结构110中可存在更多或更少的部分,如省略号112所示。此外,数据结构110中可存在更多或更少的文件或记录132,如省略号114所示。在一个实施例中,数据结构110存储在控制系统46的存储器中,例如数据库100。附加地或替代地,控制系统46可以使用网络102访问数据结构110。因此,在一个实施例中,数据结构110存储在远程位置,例如数据库104。
第一数据对象116可以涉及由传感器50从至少一个已知的可接受的装饰收集的数据。在一个实施例中,在生产运行之前对控制系统46进行编程以识别可接受的装饰时,收集第一数据对象116的数据。数据对象116可以包括代表不同类型的数据的若干部分118-130。这些类型的数据中的每一个都可以与传感器50感测的装饰58相关联。第一数据对象116内可以存储一个或多个记录132和相关联的数据。
在一个实施例中,每个记录132包括标识符118。例如,标识符118可以与传感器50感测的每个容器相关联。其他字段包括传感器49,50为每个装饰收集的不同数据。字段可以包括但不限于,与(多种)颜色相关的字段120,与密度相关的部分122,与厚度或深度相关联的部分124,与装饰位置和/或对准相关的字段126,装饰一致性的字段128,以及其他数据的字段130。在一个实施例中,字段120可以包括将墨的颜色与上墨组件8,16相关联的信息。更具体地,字段120可以包括识别第一上墨组件8的第一墨26的颜色的信息。字段120还可以包括识别第二上墨组件16的第二墨26的颜色的信息。以此方式,控制系统46可以确定哪个上墨组件8,16与装饰58的墨26的缺陷相关联。控制系统46还可以基于包括墨缺陷的一个或多个圆柱形部分57来识别哪个墨刀21,22与墨缺陷相关联。在一个实施例中,由传感器49E,50感测的每个装饰的图案保存在每个记录132中。在一个实施例中,图案存储在部分130中。
墨刀21,22的设置可以存储在数据结构110中。在一个实施例中,墨刀设置可以存储在部分130中。可选地,墨刀设置可以通过操作输入到控制系统46。在另一实施例中,墨刀设置可以由控制系统确定。在一个实施例中,在生产运行开始之前,控制系统46接收到装饰器2形成的装饰的图案。控制系统46可以分析图案并自动确定墨刀21、22的设置。在另一实施例中,控制系统46保存与传感器50感测到的每个金属容器相关联的墨刀21、22的设置。以此方式,当装饰包括缺陷时,可以检查形成有缺陷的装饰时存在的装饰器2的墨刀设置和其他设置。
可选地,数据结构110可包括第二数据对象134。数据对象134可以包括与第一数据对象116相同或相似的字段118-130。在一个实施例中,控制系统46可以将生产运行期间从传感器49,50接收到的数据存储在第二数据对象134中。因此,第二数据对象134可以包括与在生产运行期间由装饰器装饰的金属容器相关的多个记录134。与之相比,在一个实施例中,数据对象116可以可选地包括在生产运行开始之前由传感器49,50收集的数据。
现在参考图15,总体上示出了与控制系统46一起使用的方法140的一个实施例。尽管图15中显示了方法140的一般操作顺序,但是方法140可以包含更多或更少的操作,或者可以与图15中所示的不同地安排操作顺序。此外,尽管可以顺序地描述方法140的操作,但是实际上可以并行或同时执行多个操作。通常,方法140以开始操作142开始并以结束操作160结束。方法140的一些部分可以作为由计算机系统执行并且被编码或存储在计算机可读介质上的一组计算机可执行的指令来执行。计算机系统的一个示例可以包括,例如,控制系统46。计算机可读介质的示例可以包括但不限于控制系统46的存储器。在下文中,将参照结合图1-14描述的控制系统46、装饰器2和部件来说明方法140。
在操作144中,提供具有装饰58的金属容器54。可选地,装饰58由装饰器2形成。在操作146中,至少一个传感器49,50收集与金属容器54的装饰58有关的数据。然后,控制系统46从至少一个传感器49,50接收所收集的数据。传感器49,50可以位于烤箱的上游或烤箱的下游。
在操作148中,控制系统分析从传感器接收的收集的数据。在一个实施例中,控制系统考虑与容器外表面56的多个目标59相关联的数据。在另一实施例中,控制系统46分析从金属容器54的一个或多个圆柱形部分57收集的数据。控制系统46可以识别装饰58的特性,例如但不限于颜色、厚度、密度、一致性和对准。
在操作150中,控制系统46可选地将收集的数据存储在存储器中。具体地,控制系统46可以存储从一个或多个感测的金属容器54收集的数据。可选地,控制系统46可以存储从每个感测的金属容器54收集的数据。在一个实施例中,控制系统将收集的数据存储在数据库110的记录132中。可选地,收集的数据可以存储在数据库110的第一数据对象116中。
在一个实施例中,方法140在操作152循环预定次数。例如,方法140可以包括感测预定数量的具有可接受的装饰的金属容器54。在一个实施例中,方法140循环50到500次。具体地,方法140可以重复,直到控制系统46已经在大约50到500个带有可接受的装饰的金属容器上接收到传感器数据为止。以此方式,控制系统46学习或受过训练,以识别有缺陷的装饰。
在一个实施例中,将每个带有可接受的装饰的金属容器54的数据(例如图案)拼接在一起以形成主图案。以此方式,使用由装饰器2装饰的金属容器54创建主图案,装饰器2具有与装饰器相关联的传感器49,50。具体地,在一个实施例中,主图案特定于装饰器2。此外,可以为每个生产运行创建主图案。
一旦传感器49,50感测到足够数量的装饰58,主图案就会存储在存储器中。此后,可以使用主图案确定由装饰器2形成的后续装饰58是否可接受。通过从与装饰器2相关联的传感器49,50收集的数据创建主图案,使用由相同传感器49,50收集的类似形成的装饰来评估后续金属容器54的装饰58。以此方式,将装饰与在同一装饰器2上形成的主图案进行比较,可以正确地识别出可接受的和有缺陷的装饰。
与之相比,如果使用不同传感器收集的数据对照由不同装饰器形成的主图案对装饰58进行评估,将有更多的变量与装饰的形成和传感器49,50的数据收集有关,这必须加以考虑。例如,与传感器49、50相关联的灯51和与不同装饰器相关联的相似的灯相比,可以产生不同波长或强度的光。传感器49,50的透镜也可以与不同装饰器的类似传感器不同地透射光。因此,由不同装饰器形成的主图案可能会包括在评估装饰时将难以解释的变量。
可选地,在一个实施例中,方法140可以包括感测包括已知的有缺陷的装饰的至少一个金属容器60。相对于与目标不同的一个或多个参数,装饰可能是有缺陷的。参数可以包括但不限于以下中的至少一个:装饰的颜色、密度、厚度(或深度)、位置和/或对准。可选地,具有有缺陷的装饰的多个金属容器60可以由传感器50感测。在一个实施例中,至少一个有缺陷的装饰与不正确的墨量相关联。另一个有缺陷的装饰是由于有缺陷的墨。又一个有缺陷的装饰是由有缺陷的(或未对准的)印刷板引起的。另一有缺陷的装饰可与有缺陷的(或未对准的)转印橡胶布有关。又一有缺陷的装饰可与错误对准(或定位的)装饰相关联。具体地,有缺陷的装饰可以包括来自第一上墨组件8的第一墨26,其相对于第二上墨组件16的第二墨26错误对准(或配准)。
对于所感测的包括已知的有缺陷的装饰的每个金属容器60,控制系统46可以将传感器数据存储在记录132中,该记录132包括具有识别装饰存在缺陷的原因的数据的字段。在一个实施例中,字段可以包括数据,其指示如果在装饰器2的生产运行期间传感器49、50中的至少一个感测到类似的有缺陷的装饰,则控制系统46应采取的措施。例如,数据库110可以在字段“其他”130中包括措施,以在感测到有缺陷的装饰时向操作者提供警报。在另一实施例中,当感测到涉及正确的墨量的有缺陷的装饰时,字段“其他”130可以包括指令以调节一个或多个墨刀21或者墨刀22的部分24的位置。以此方式,控制系统46可以改变转印到墨辊10,18且随后到金属容器的墨26的量。附加地或替代地,如果在容器的一个或多个圆柱形部分57中感测到不正确的墨量,则控制系统46可以发送信号到与墨辊10,18的给墨辊13或驱动元件或者墨列11,19的转印辊相关联的致动器,以改变从墨辊10/18转印到相关联的印刷板6,14的墨26的量。具体地,控制系统46可以改变给墨辊13的运动以调节给墨辊的停延时间。附加地或替代地,控制系统可以调节驱动元件以改变墨辊和转印辊中的一个或多个的旋转速率,从而改变转印到印刷板6,14的墨量。在又一实施例中,如果装饰由于不正确的对准或位置而是有缺陷的,则控制系统可以包括指令以改变装饰器2的一个或多个元件的位置。例如,控制系统46可以包括指令以移动以下中的至少一个:上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42。以此方式,在一个实施例中,控制系统46可以纠正由形成在金属容器上的装饰的不正确的对准或位置导致的缺陷。
如果传感器50尚未感测到预定数量的金属容器,则控制系统46可以在操作152中确定应当重复操作144-150。因此,方法140将返回“是”到操作144。替代地,控制系统46可以确定已经感测到足够(或预定)数量的带有装饰的金属容器,从而不应重复操作144-150。在这种情况下,方法140继续“否”到操作154。
然后,方法140可以在操作154-158中可选地测试控制系统46识别有缺陷的装饰的能力。更具体地,在154中,提供具有已知的有缺陷的装饰的金属容器60。至少一个传感器49,50在操作156中收集关于有缺陷的装饰的数据。
在操作158中,控制系统46类似于操作148来评估所收集的数据。然后,控制系统46将确定装饰是否是有缺陷的。在一个实施例中,控制系统46将所收集的数据与主图案进行比较。如果控制系统46未识别出有缺陷的装饰,则方法140返回“否”到操作144,并且由控制系统感测和分析额外的具有装饰的金属容器。更具体地,控制系统46将分析与包括可接受的或有缺陷的装饰的一个或多个装饰相关的传感器数据。
替代地,如果控制系统46正确地识别出有缺陷的装饰,则方法140继续“是”到最终操作160。在一个实施例中,正确地识别出有缺陷的装饰包括控制系统46正确地识别出装饰为什么是有缺陷的。例如,装饰可以由于以下中的一个或多个而有缺陷的:墨的颜色、墨的密度、墨的厚度、墨量、墨的一致性、以及装饰的位置或对准。
在一个实施例中,正确地识别出有缺陷的装饰还包括控制系统46正确地识别出纠正有缺陷的装饰所需的措施。例如,如果装饰由于不正确的墨量而是有缺陷的,则控制系统可以指示一个或多个墨刀21或墨刀22的部段应该被调节以纠正缺陷。附加地或替代地,控制系统可以识别应改变墨辊10,18、给墨辊13或转印辊的移动或旋转速率以调节转印到印刷板6,14的墨量。类似地,如果装饰的位置或对准是有缺陷的,则控制系统46可以识别出应当调节至少一个上墨组件、墨辊、印版滚筒、橡胶布滚筒和支撑元件以纠正有缺陷的装饰。
一旦控制系统46经过训练以识别可接受的装饰,控制系统46就可以检测到与可接受的装饰不同的装饰58。具体地,一旦控制系统46感测到足够数量的装饰58以创建主图案,则该主图案可用于确定随后形成的装饰58是可接受的还是有缺陷的。以此方式,控制系统可以确定金属容器包括不可接受的或有缺陷的装饰。在一个实施例中,当传感器50感测到少于100个具有可接受的装饰的金属容器并将其拼接成主图案时,控制系统46可以是经训练的以识别可接受的装饰。替代地,在另一实施例中,在接收到具有可接受的装饰的约100至200个金属容器的传感器数据并使用传感器数据创建主图案之后,控制系统46是经训练的以识别可接受的装饰。在一个实施例中,传感器收集来自约200至600个具有可接受的装饰的金属容器的数据,然后将其拼接在一起以形成主图案。可选地,在传感器49,50感测到500个具有可接受的装饰的金属容器之后,将创建主图案。据本发明的实施例,控制系统46可以利用有监督和/或无监督机器学习技术,例如但不限于支持向量机、增强决策树,和/或一个或多个神经网络,以便识别可接受的装饰。
在一个实施例中,控制系统46将从一个或多个传感器49,50接收到的传感器数据与存储在存储器中的已知参考进行比较。例如,控制系统46可以将传感器数据或获得的图案的一部分与主图案进行比较。在一个实施例中,主图案是从在具有可接受的装饰58的多个金属容器54上收集的数据拼接而成的。在另一实施例中,主图案从具有可接受的装饰的一个金属容器的图案创建并存储在存储器中。替代地,主图案由控制系统创建并存储在存储器中。在又一实施例中,主图案由操作者或客户创建,并加载到控制系统的存储器中。
金属容器的主图案可以存储在控制系统46的存储器90,92中。在另一实施例中,主图案可以存储在控制系统46与之通信的数据库110中,例如通过连接至网络102。
如果上墨组件8,16之一将过多或不足量的墨26转印到印刷板6,14的一部分,则装饰可能是有缺陷的。在另一实施例中,如果上墨组件8,16将墨26转印到印刷板6,14的不正确部分,则装饰可能是有缺陷的。如果给墨辊13没有将正确的墨量从相关联的墨辊10,18转印到印刷板6,14,则装饰也可能是有缺陷的。
如果控制系统46确定装饰58是有缺陷的,则控制系统46可操作为确定是否应当调节装饰器2的部件以产生可接受的装饰58。更具体地,在一个实施例中,控制系统46可以至少部分基于有缺陷的装饰的墨26的颜色来确定哪个上墨组件8、16与有缺陷的装饰相关联。在一个实施例中,控制系统46可以从数据结构110的字段120检索数据,以确定上墨组件8、16中的哪一个与墨的颜色相关联。控制系统46可以基于有缺陷的装饰在一个或多个圆柱形部分57中的位置来确定与缺陷相关联的上墨组件8,16之一的至少一个墨刀21,22。例如,在一个实施例中,上墨组件8包括第一颜色的第一墨26A。数据库110在字段120中包括将第一墨26A与第一上墨组件8相关联的信息。一个或多个传感器49,50获取与包括装饰58B的金属容器54(如图11所示)相关的数据。控制系统46可以确定由第一墨26A形成的装饰58B的一部分是有缺陷的。缺陷可以在圆柱形部分57E中。因此,控制系统46可以确定上墨组件8的墨刀21E或22E相对于第一墨辊10的轴向部分20E处于不正确的位置。如果太少或太多的墨是有缺陷的装饰的原因,则控制系统46可以确定应调节给墨辊13的运动。替代地,控制系统46可以确定应当改变墨辊10,18或墨列11,19的转印辊中的一个或多个的旋转速率以改变转印到印刷板的墨量。
控制系统46可以使得一个或多个对应的致动器30改变墨刀21或墨刀22的对准,以增加或减少间隙32。在一个实施例中,控制系统46可以自动发送信号到一个或多个对应的致动器30以改变墨刀21或墨刀22的对准,以增加或减少间隙32。以此方式,控制系统46可以调节转印到一个或多个印版滚筒4,12的印刷板6,14的墨26的量,而无需来自装饰器2的操作者的输入。
此外,控制系统46可可选地发送信号到致动器30以调节相关联的刀段24相对于墨辊10,18的轴向位置。更具体地,在一个实施例中,来自控制系统46的信号可以使得致动器30F将相关刀段24F的至少一部分移向刀段24E或刀段24G中的一个,例如图3D总体上所示。
在另一实施例中,控制系统46可以发送信号到与装饰器2的至少一个元件相关联的致动器,例如上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42。信号可以使致动器移动相关联的元件以自动纠正与装饰的位置或对准相关的有缺陷的装饰。致动器在一个或多个特定方向上移动相关联的元件,包括沿着x方向、y方向和z方向中的一个或多个。在另一实施例中,控制系统46可以发送信号到与给墨辊13相关联的致动器。信号可以使致动器改变给墨辊13移动的速率,以调节从墨列11,19转印到印刷板6,14的墨26的量。
在另一实施例中,控制系统46可以向操作者报告为纠正有缺陷的装饰的对装饰器2的元件进行的更改。在一个实施例中,报告可以包括纠正有缺陷的装饰所需的一个或多个墨刀21或墨刀22的部段24的径向或轴向位置的更改。附加地或替代地,报告可以包括纠正有缺陷的装饰所需的对装饰器2的其他元件的更改,例如对给墨辊13的操作进行更改。
报告可以呈现在控制系统46的输出装置88上,诸如显示器。以此方式,操作者至少可以检查这些变化,例如控制系统46准备的对墨刀21或墨刀22的部段24的更改。在一个实施例中,操作者必须在控制系统46向致动器30发送信号以改变位置之前批准计划的更改。在另一实施例中,操作者可以使用输入装置86,例如指点器(包括鼠标、触摸板或轨迹球),键盘、或控制系统46的触摸屏,来批准、拒绝、或改变控制系统计划的更改。
在一个实施例中,在向操作者报告针对装饰器2的元件的计划的更改之后,控制系统46等待预定的时间段。可选地,如果操作者未在该时间段内拒绝计划的更改,则控制系统46将信号发送给致动器30以实施计划的更改。在另一实施例中,如果操作者在该时间段内未批准计划的更改,则控制系统46不会将信号发送至致动器30,且墨刀22或墨刀22的部段24以及装饰器的其他元件将保留在当前位置。
再次参考图11,控制系统46可以确定装饰58A,58B中的一个或多个(或装饰58之一的一部分)是有缺陷的。例如,圆柱形部分57E中的装饰58B的一部分可能是有缺陷的。传感器49,50中的一个或多个可以具有与圆柱形部分57E相关联的目标59E。在一个实施例中,控制系统46可以使用来自传感器49,50的数据确定缺陷是由于转印到圆柱形部分57E的第一墨26A和第二墨26B中的一个或多个的不正确的量。使用传感器数据,控制系统46可以确定不正确的墨量是由以下中的一个或多个引起的:(1)来自第一墨辊10的轴向部分20E的过多的第一墨26A;(2)来自第一墨辊10的轴向部分20E的过少的第一墨26A;(3)来自第二墨辊18的轴向部分20E的过多的第二墨26B;以及(4)来自第二墨辊18的轴向部分20E的过少的第二墨26B。
在确定圆柱形部分57E中的装饰58B的一部分的缺陷的原因时,控制系统46可以将信号发送到与第一墨辊10的轴向部分20E相关联的致动器30E,以改变第一墨辊10的轴向部分20E与墨刀22的部段24E之间的间隙32。信号可以导致转印到第一墨辊10的轴向部分20E的第一墨26A的量的增加或减少。如果缺陷是由于转印到圆柱形部分57E的第二墨26B的不正确的量,则控制系统46可以发送类似的信号到与第二墨辊18的轴向部分20E相关联的致动器30E以调节转印到圆柱形部分57E的第二墨26B的量。可选地,在另一实施例中,控制系统46可以发送信号到泵,以改变供给到第一墨辊10和第二墨辊18的墨刀22D的墨通道29E的墨量。
替代地,控制系统46可以确定缺陷不与转印到金属容器54的墨26A,26B的不正确的量相关。如本领域技术人员将理解的,缺陷可以是由于其他原因,例如但不限于:印刷板6,14之一的问题,转印橡胶布38的问题,有缺陷的墨26,以及支撑元件42的问题。印刷板6,14和转印橡胶布38的问题包括:损坏、有缺陷的和未对准的印刷板6,14或转印橡胶布38,以及其他。
印刷板6,14和转印橡胶布38在生产运行期间逐渐磨损。例如,印刷板6,14与墨辊10,18(或墨列的转印辊)和转印橡胶布38的频繁接触导致印刷板6,14的表面磨损。转印橡胶布38还由于印刷板6,14和金属容器54的接触而经受磨损。如上所述,控制系统46可以通过基本上连续地调节转印到金属容器54的墨26A,26B的量来补偿磨损。在一个实施例中,磨损会导致装饰成为有缺陷的,例如由于未对准或处于不正确的位置。响应于从传感器数据确定缺陷是由于一个或多个装饰58的不正确的对准或位置引起的,控制系统46可以发送信号来在特定方向上移动以下中的一个或多个:上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42。以此方式,控制系统46可以自动纠正由于装饰的不正确对准或位置引起的有缺陷的装饰。
有时,印刷板6、14或转印橡胶布38损坏。损坏可能在开始生产运行之前或在生产运行期间发生。印刷板6,14或转印橡胶布38也可能包含影响装饰质量的缺陷。此外,印刷板6、14或转印橡胶布38之一可能无法与相关联的印版滚筒4、12或橡胶布滚筒36正确对准。对准问题可能发生在生产运行期间。例如,印版滚筒4、12或橡胶布滚筒36的高旋转速度会导致印刷板6、14或转印橡胶布38移动偏离正确的对准,从而对形成在金属容器54上的装饰产生负面影响。
控制系统46可以确定有缺陷的装饰58是由于印刷板6、14或转印橡胶布38的问题所致,因为有缺陷的装饰58会在其他金属容器54上周期性地重复。更具体地,带有由印刷板6、14或转印橡胶布38的问题引起的有缺陷的装饰的金属容器54可位于具有另人满意的装饰的金属容器之间。
控制系统46可以基于金属容器上有缺陷的装饰的重复频率,将有缺陷的装饰的原因与印刷板6、14或转印橡胶布38相关联。更具体地,在一个实施例中,印版滚筒4,12上的印刷板6,14的数量与橡胶布滚筒36上的转印橡胶布38的数量不同。因此,转印橡胶布38的问题引起的有缺陷的装饰的重复率与印刷板6,14的问题引起的有缺陷的装饰的重复率不同。如果有缺陷的装饰以等于转印橡胶布38的数量的速率重复,则控制系统46可以确定该有缺陷的装饰是由转印橡胶布38之一的问题引起的。否则,如果有缺陷的装饰在每个金属容器上重复并且位于每个有缺陷的装饰的相同位置,则控制系统46可以确定有问题的印刷板6,14是有缺陷的装饰的原因。在每个印刷版滚筒4,12仅包括一个印刷板6,14的一个实施例中,印刷板6,14之一的问题将导致每个金属容器具有有缺陷的装饰。
基于第一墨26A和第二墨26B中的哪个与周期性地有缺陷的装饰相关联,有缺陷的装饰可通过控制系统46追溯到第一印版滚筒4的印刷板6或第二印版滚筒12的印刷板14。例如,如果观察到有缺陷的装饰并且缺陷仅与第一墨26A的问题有关,则控制系统46可以确定第一印刷板6有问题。替代地,如果每个金属容器中都出现装饰缺陷,并且仅与第二墨26B相关,则问题与第二印刷板14有关。在一个实施例中,控制系统46可以向印版滚筒4、12中的一个或多个发送信号,以改变印刷板6、14的位置,以纠正印版滚筒上印刷板的对准。以此方式,控制系统46可以纠正由于印刷板6,14的不正确的对准或位置引起的有缺陷的装饰。在另一实施例中,控制系统46可以发送信号到橡胶布滚筒36的致动器。信号可以指示致动器在特定方向上移动转印橡胶布40,以纠正不正确对准的转印橡胶布40。
当装饰在金属容器54上未正确对准或放置时,控制系统可以识别出支撑元件42的问题。例如,支撑元件42可能与橡胶布滚筒36未正确对准。发生这种情况时,转印到金属容器54的装饰可能会不正确地设置在金属容器上。例如,装饰可能在金属容器上过高或过低。替代地,装饰可能未与金属容器的轴线对准。当金属容器54在支撑元件站44上未正确对准时,也可能导致有缺陷的装饰例如,站44可能被损坏或磨损,以致金属容器54未与转印橡胶布38正确对准。在一个实施例中,支撑元件42包括多个心轴44。心轴44可能损坏,从而使心轴44上的金属容器54与转印橡胶布38不正确对准。控制系统46可以至少部分基于有缺陷的装饰发生的频率来确定支撑元件42或支撑元件的站44与有缺陷的装饰相关联。在一个实施例中,控制系统42可以发送信号到与支撑元件42相关联的致动器以在特定方向上移动支撑元件42或支撑元件的心轴44以纠正有缺陷的装饰。在另一实施例中,控制系统42可以向操作者发送警报,指示有缺陷的装饰与支撑元件42相关联。
有缺陷的墨26可以包括以下中的一个或多个:不正确的颜色的墨、墨的不正确的粘度、墨中的杂质、以及温度不正确的墨。如果在多个金属容器上观察到相似的缺陷并且调节转印到金属容器的墨量不能消除缺陷,则控制系统46可以确定有缺陷的装饰与有缺陷的墨相关。在一个示例中,控制系统46可以识别有缺陷的装饰并确定不正确的墨量是原因。控制系统46可以调节与第一墨辊10和第二墨辊18中的一个相关联的一个或多个墨刀21或墨刀22的部分的位置。附加地或替代地,控制系统46可以改变给墨辊13的运动速率(或运动的定时)以改变转印到一个或多个印刷板6,14的墨量。更具体地,给墨辊13与相关联的墨辊10,18的停延时间可以增加或减少。如果在调节墨刀21或墨刀22的部分或给墨辊13的运动之后,控制系统46识别出类似的有缺陷的装饰,则控制系统可以确定有缺陷的装饰的原因是有缺陷的墨。
在另一实施例中,当在金属容器的圆柱体56的两个或更多个圆柱形部分57上观察到缺陷时,控制系统46可以确定有缺陷的墨导致有缺陷的装饰。更具体地,调节不当的墨刀21或墨刀22的部段24只能影响金属容器的一个圆柱形部分57。与之相比,当有缺陷的墨供应到上墨组件8、16时,有缺陷的墨将转印到墨辊10、18的所有轴向部分20上。因此,金属容器54的至少两个圆柱形部分57将包括缺陷。
控制系统46可以向每个有缺陷的装饰分配错误值。在一个实施例中,错误值可以存储在数据库110的部分130中。在一个实施例中,控制系统46可以基于错误值的级别执行不同的措施。例如,在一个实施例中,控制系统46可以对第一错误值采取第一措施,对第二错误值采取第二措施。在另一实施例中,第一措施可以包括向致动器发送信号以调节装饰器2的元件。信号可以激活致动器以在特定方向上移动相关联的墨刀21,22、上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36或支撑元件42。替代地,信号可以使致动器改变给墨辊13的运动速率。第一措施可以包括向操作者发送警报。第二措施可以包括向弹出器62发送信号以从传送器48移除具有有缺陷的装饰的金属容器。在一个实施例中,第二措施还可以包括向装饰器2发送信号以停止装饰器。在一个实施例中,第一错误值是警告级别,第二错误值是拒绝级别。在另一实施例中,第一错误值与和装饰的第一密度相关的缺陷相关联。第一密度可以由一个或多个传感器49,50获取并发送到控制系统46。第二错误值可以与有缺陷的装饰的第二密度相关联。在一个实施例中,通过在分配拒绝级别之前分配警报级别,给予控制系统46时间段以在停止装饰器之前调节装饰器2来纠正有缺陷的装饰。
在另一实施例中,随着缺陷量的增加,错误值也会增加。错误值可以与以下中的一个或多个相关:有缺陷的装饰的颜色、密度、对准、深度和一致性。在一个示例中,错误值与被有缺陷的装饰覆盖的容器外表面56的表面积成比例。附加地或替代地,如果肉眼看不见缺陷,则错误值可能低于预定值。类似地,如果人可见缺陷,则错误值可能高于预定值。
错误值也可以与周期性的有缺陷的装饰的频率相关联。例如,与印刷板6、14或转印橡胶布38的问题(其在某些情况下不能由控制系统46纠正)相关联的错误值可能高于与转印到金属容器的墨量(其可由控制系统46纠正)相关联的装饰缺陷的错误值。在一个实施例中,与由转印橡胶布38引起的有缺陷的装饰相比,由印刷板6,14引起的有缺陷的装饰将被控制系统46赋予更高的错误值。与印刷板6,14引起的装饰缺陷相关联的错误值高于与转印橡胶布38引起的缺陷相关联的错误值,因为印刷板缺陷比转印橡胶布缺陷的发生频率更高,因为每个印版滚筒4,12仅包含一个印刷板6,14。因此,有缺陷的印刷板6,14将在每个由装饰器2装饰的金属容器上引起装饰缺陷。
在一个实施例中,基于被观察具有有缺陷的装饰的金属容器的数量,错误值会增加。更具体地,有缺陷的装饰可以与第一错误值相关联。第一错误值可以是警告级别。如果在预定的时间段内额外的金属容器被识别出具有有缺陷的装饰,则控制系统46可以将错误值增加到第二错误值。然后,控制系统46可以向装饰器2发送信号,该信号使装饰器停止。在一个实施例中,当控制系统46识别出预定数量的具有有缺陷装饰的金属容器60时,控制系统46将发送使装饰器2停止的信号。
可选地,控制系统46可以基于颜色的目标值与传感器49,50所测量的颜色的值之差的ΔE来分配错误值。例如,如果ΔE在目标值的预定百分比之内,则控制系统可以将第一错误值分配给有缺陷的装饰。作为响应,控制系统46可以确定有缺陷的装饰的原因。在一个实施例中,控制系统46可以发送信号到与装饰器2的部件相关联的致动器,其可以被调节以纠正缺陷。在一个实施例中,当ΔE在颜色的目标值的约5%以内时,控制系统将分配第一错误值。
当ΔE在目标值的第二预定百分比以内时,控制系统可以将第二错误值分配给装饰。第二错误值可以使控制系统46激活弹出器62以将具有有缺陷的装饰的金属容器60从传送器48移除。与第一错误值类似,控制系统46可以确定有缺陷的装饰的原因,并且,如果调节装饰器2的部件将纠正有缺陷的装饰的原因,则控制系统46可以可选地向装饰器的一个或多个致动器30发送信号。可选地,控制系统46可以在分配第二错误值后生成警报。在一个实施例中,第二错误值被分配给有缺陷的装饰,其ΔE在颜色的目标值的约15%以内。
当ΔE超过预定量时,控制系统46可以将第三错误值分配给有缺陷的装饰。在一个实施例中,第三错误值被分配给装饰,其ΔE大于颜色的目标值的约15%。在一个实施例中,控制系统46可以在将第三错误值分配给有缺陷的装饰后发送信号来停止装饰器2。附加地或替代地,控制系统46可以与第三错误值相关联的警报发送给操作者。
在另一实施例中,对于控制系统46确定是由于有缺陷的墨26而造成的有缺陷的装饰,控制系统46可以分配高于与印刷板6,14和转印橡胶布38的问题相关的错误值的错误值。保证有缺陷的墨的较高的错误值,是因为有缺陷的墨引起的有缺陷的装饰会比由印刷板6、14和转印橡胶布38的问题引起的有缺陷的装饰的发生频率更高。
控制系统46可以生成与有缺陷的装饰有关的错误或警报代码。在一个实施例中,错误或警报代码存储在数据库110的字段130中。警报代码可以包括由控制系统46确定的关于有缺陷的装饰的原因的信息。由控制系统46分配给有缺陷的装饰的错误值可以包括在警报代码中。在一个实施例中,当有缺陷的装饰与转印到金属容器的不正确的墨量、印刷板6,14或转印橡胶布38的问题、或有缺陷的墨相关时,控制系统46可以生成警报代码。在另一实施例中,当分配给有缺陷的装饰的错误值超过预定值时,生成警报代码。在又一实施例中,可以针对控制系统46识别的每个有缺陷的装饰生成警报代码。在一个实施例中,可以针对控制系统无法纠正或无法消除的有缺陷的装饰生成警报代码。例如,控制系统无法通过以下方式纠正的有缺陷的装饰,可以使得控制系统46生成警报代码:通过发送信号到致动器30以调节转印到金属容器54的墨量,或通过调节以下中的一个或多个的位置:上墨组件、墨辊、印版滚筒、橡胶布滚筒和支撑元件。在另一实施例中,控制系统46可以针对控制系统无法识别原因的缺陷的装饰生成警报代码。
附加地或替代地,控制系统46可以在基于控制系统46的存储器96中存储的规则检测到有缺陷的装饰后停止装饰器2。在一个示例中,当错误值超过一定量时,规则可以指示控制系统46停止装饰器2。以此方式,在以下一种或多个情况下,控制系统46可以停止装饰器:(1)有缺陷的装饰以预定的频率或高于预定的频率发生;(2)有缺陷的装饰的表面积大于预定量;(3)检测到超过预定数量的有缺陷的装饰;(4)在通过从控制系统46到致动器30的信号调节至少一个墨刀21或墨刀22的部分的位置之后,检测到类似的有缺陷的装饰;以及(5)在通过从控制系统46到驱动元件的信号改变墨辊10,18和墨列11,19的转印辊中的一个或多个的旋转速率之后,检测到类似的有缺陷的装饰。
可选地,当控制系统46确定金属容器60具有有缺陷的装饰58时,控制系统46可发送信号以激活弹出器62。如图1中的金属容器60的弹出所示,弹出器62可操作为从传送器48中移除金属容器60。以此方式,具有有缺陷的装饰的金属容器60不会运输到下游设备66。
在一个实施例中,控制系统46向弹出器62发送信号以与移除金属容器54,该金属容器54包括有缺陷的装饰,其错误值高于预定级别。一些有缺陷的装饰可能是微小的。尽管有缺陷的装饰不符合标准,但肉眼可能看不到该缺陷。因此,控制系统46可以调节墨刀21或墨刀22的部分以纠正该缺陷;然而,如果无法用肉眼检测到该缺陷,则控制系统46会允许金属容器54继续到下游设备66。例如,如果具有有缺陷的颜色的装饰在L*a*b颜色空间中评估并且ΔE小于约1,有缺陷的颜色可能无法由人类观察者感知。在一个实施例中,当装饰的ΔE小于约1时,不会弹出金属容器54。肉眼可能看到其他有缺陷的装饰。在一个实施例中,具有大于约1.1的ΔE的装饰将被弹出。可以向人类可见的装饰分配较高的错误值,以使具有可见的有缺陷的装饰的金属容器60需要弹出。因此,控制系统46可以将信号发送到弹出器62,以防止具有可见缺陷的金属容器60流到下游设备66,该缺陷超过预定的错误值。
在一个实施例中,弹出器62使用一阵压缩气体,例如空气,从传送器48中移除具有有缺陷的装饰的金属容器60。在另一实施例中,弹出器62接触有缺陷的金属容器60并向其施加机械力。该力从传送器48移动金属容器60。
具有可接受的装饰58的金属容器54被传送通过弹出器62到下游设备66。在一个实施例中,下游设备66包括以下中的一个或多个:涂布机、烤箱、打蜡机、缩颈机、测试仪、检查站、传感器和码垛机。涂布机对金属容器54的内部施加清漆(或其他材料)。在一个实施例中,涂布机位于传感器50的上游。因此,在一个实施例中,金属容器54在被传感器49,50感测之前可以接收清漆的涂层。烤箱使清漆固化。可以通过打蜡机在靠近金属容器54的开口端的容器本体的部分施加润滑剂的薄层。缩颈机减小了金属容器体的一部分的直径,并向气雾剂容器施加卷曲。测试仪检查容器中是否有意外的孔或泄漏。检查站可以检查金属容器54的形状或其他特征。可选地,下游设备66包括至少一个传感器。传感器可以与传感器49,50相同或相似。因此,在一个实施例中,控制系统46可以接收由下游设备64的传感器收集的与金属容器54的外表面56有关的数据。码垛机可以将完成的金属容器54捆扎起来以进行运输或存储。
现在参考图16,总体上示出了用于确定金属容器54上有缺陷的装饰的原因的本发明的方法166的一个实施例。尽管图16中显示了方法166的一般操作顺序,但是方法166可以包含更多或更少的操作,或者可以与图16中所示的顺序不同的顺序进行操作。此外,尽管可以顺序地描述方法166的操作,但是实际上可以并行或同时执行多个操作。通常,方法166以开始操作168开始并以结束操作188结束。方法166的至少一部分可以作为由计算机系统执行并且被编码或存储在计算机可读介质上的一组计算机可执行的指令来执行。计算机系统的一个示例可以包括,例如,控制系统46。计算机可读介质的示例可以包括但不限于控制系统46的存储器。在下文中,将参照结合图1-15描述的控制系统46、装饰器2和部件来说明方法166。
在操作170,控制系统46从传感器49,50接收数据。然后,控制系统46可以在操作172中确定装饰是否令人满意。在一个实施例中,控制系统46将传感器数据与可接受的装饰的存储的数据进行比较。可选地,存储的数据与主图案相关,该主图案包括从多个具有可接受的装饰的金属容器收集的数据。替代地,可接受的装饰的存储的数据由操作者或客户提供。在一个实施例中,可接受的装饰的存储的数据由一个金属容器的图案形成。
当传感器数据与存储的数据相差预定量时,控制系统46可以确定金属容器60上的装饰是有缺陷的。具体地,如果装饰的传感器数据与主图案的相差大于预定量,则装饰是有缺陷的。在一个实施例中,传感器数据和主图案之间的任何差异导致控制系统46将装饰58标记为有缺陷。因此,控制系统46可以确定原因和纠正有缺陷的1装饰的措施。
可选地,控制系统46可以为有缺陷的装饰建立错误值。如前所述,错误值可以与以下中的一个或多个相关,但不限于此:有缺陷的装饰的类型,有缺陷的装饰的发生频率,有缺陷的装饰是否对人类可见,以及装饰的颜色与颜色的目标值的变化幅度(例如ΔE)。
在一个实施例中,错误值是警告级别和拒绝级别中的一个。由于一个或多个原因,控制系统46可以确定装饰是有缺陷的。例如,控制系统46可以由于以下中的一个或多个而确定装饰是有缺陷的:不正确的墨量、有缺陷的墨、有缺陷的印刷板或转印橡胶布、装饰的不正确的位置,装饰的不正确的对准,以及其他。在一个实施例中,控制系统确定装饰是否令人满意或有缺陷,如结合图15的操作158所述。如果装饰不令人满意,则方法166继续“否”到操作174。当装饰令人满意时,方法166跳“是”到结束操作188。
在操作174中,控制系统46可以确定有缺陷的装饰是否是由转印到金属容器60的墨26的不正确的量引起的。不正确的墨量可以包括转印到一个或多个轴向部分20且然后到金属容器60的墨过多或过少。不正确的墨量会导致有缺陷的装饰,其具有不正确的颜色、不正确的墨密度或不正确的厚度。控制系统46可以从从传感器50接收到的数据确定有缺陷的装饰是由于不正确的墨量。
在一个实施例中,当装饰58仅在金属容器60的一个圆柱形部分57中有缺陷,且缺陷在多个金属容器60中重复时,控制系统46可以确定有缺陷的装饰与转印到墨辊10,18之一的轴向部分20的墨26的不正确的量相关。附加地或替代地,如果是以下中的至少一个情况,则控制系统46可以确定有缺陷的装饰是由于不正确的墨量:装饰58的至少一部分的颜色、密度和厚度与可接受的装饰的对应的部分的颜色、密度和厚度不同,例如存储在数据库110的数据对象116中的可接受的装饰。
此外,在操作174中,控制系统26可以确定哪个墨刀21或墨刀22的部分与包括墨26的不正确的量的圆柱形部分57相关联。当不正确的墨量是有缺陷的装饰的原因时,不正确的墨量将沿着金属容器60的单个圆柱形部分57具有基本上一致的密度或厚度。因此,调节不当的墨刀21或墨刀22的部分24通常对应于带有不正确的墨量的圆柱形部分57。
例如,如果图11所示的容器54的圆柱形部分57B包括以不正确的墨量形成的装饰58A,则墨刀21B或墨刀22或刀段24B相对于墨辊10,18中的一个调节不当。控制系统46还可以至少部分基于与在圆柱形部分57B中识别出的缺陷相关联的墨26的类型或颜色,来确定上墨组件8、16是否包括调节不当的墨刀21B或刀段24B。更具体地,如果第一上墨组件8的墨刀21B或刀段24B调节不当,则有缺陷的装饰将与第一墨26A相关联。控制系统46还可以考虑从电位计80B接收的与墨刀21B或刀段24B相关联的数据以确定墨刀或刀段的当前位置。从电位计接收到的数据可以指示墨刀21B或刀段24B已经无意或意外地从初始位置移动。
在一个实施例中,控制系统46还可以考虑从传感器49B、49C中的一个或多个接收的与印刷板上的墨有关的数据。来自传感器49B,49C的数据可以指示上墨组件8,16之一的墨刀21或刀段24正在转印墨26的不正确的量。因此,控制系统46可以考虑来自多个传感器49、50以及电位计80的数据,以确定哪个墨刀21或刀段24被不当地调节。
控制系统46还可以确定不正确量的一种类型或颜色的墨26已被施加到容器54的一个圆柱形部分57。具体地,墨26的密度可以在容器的整个外表面56上不正确。作为响应,控制系统46可以确定调节与墨26相关联的墨列11、19的给墨辊13的移动的速率或定时将纠正该缺陷。替代地,控制系统46可以确定转印的不正确的墨量可以通过改变墨辊10,18和墨列11,19的转印辊的旋转速率来纠正。墨辊10、18和转印辊可以由与控制系统46通信的驱动元件驱动。控制系统可以将信号发送到与墨辊10,18和转印辊相关联的一个或多个驱动元件,以调节由上墨组件8,16转印到相关联的印刷板6,14的墨量。可选地,墨辊10,18可以以不同于相关联的墨列中的至少一个转印辊的速率旋转。在一个实施例中,增加墨辊10、18的旋转速率可以增加转印到转印辊且随后到印刷板的墨量。
如果缺陷不是由于不正确的墨量,则方法166进行“否”到操作176。如果缺陷是由于不正确的墨量,则方法166进行“是”到操作184。
在操作176中,控制系统46可以确定有缺陷的装饰与有缺陷的墨26有关。更具体地,如果在多个金属容器60中的每个上观察到有缺陷的装饰,并且有缺陷的装饰延伸到金属容器60的一个以上的圆柱形部分57,则控制系统46可以确定缺陷是由于有缺陷的墨或其他标准引起的。
在一个实施例中,当调节墨刀21或墨刀22的一部分的位置和/或改变给墨辊13的操作以改变转印到金属容器的墨量并不能消除缺陷时,控制系统46可以确定有缺陷的墨26是有缺陷的装饰的原因。可选地,可以改变给墨辊13的移动的速率或定时。在另一实施例中,当在与金属容器的圆柱体56的两个或更多个圆柱形部分57相关联的传感器数据中观察到缺陷时,控制系统46可以确定有缺陷的墨26导致有缺陷的装饰。更具体地,调节不当的墨刀21或刀22的部段24只能影响金属容器的一个圆柱形部分57。然而,当有缺陷的墨供应到上墨组件8、16时,有缺陷的墨将转印到墨辊10、18的所有轴向部分20上。因此,金属容器60的至少两个圆柱形部分57将包括缺陷。
附加地或替代地,当从一个或多个传感器49,50接收到的数据指示容器60的一个圆柱形部分57内墨的颜色、密度或厚度的变化时,控制系统46可以确定有缺陷的墨26是有缺陷的装饰的原因。更具体地,当从墨辊10,18的轴向部分20转印到容器的圆柱形部分57时,没有缺陷的墨26应当具有一致的颜色、密度和厚度。但是,如果墨26有缺陷,则来自传感器50的与容器的圆柱形部分关联的数据会包括变化。如果墨被污染(例如被颗粒、其他墨等),处于不正确的温度,混合不当或处于不正确的粘度,则其可以是有缺陷的。
当墨被颗粒污染时,传感器49E,50之一可以检测到容器的一个或多个圆柱形部分57中的颗粒。在一个实施例中,传感器49B,49C,49D之一可以检测到印刷板6、14或转印橡胶布38上的墨26中的颗粒。在一个实施例中,当墨中的颗粒阻止或中断墨向墨辊10、18的转印时,可以检测到被颗粒污染的墨。例如,颗粒卡在墨辊10,18与墨刀21或墨刀部分24之间的间隙32中,这可能会导致不足的墨转印到墨辊10,18的圆周部分。墨辊10、18上的墨的周向不足会导致印刷板、转印橡胶布或金属容器60上的无墨带。因此,当控制系统46检测到金属容器周围的无墨带时,控制系统46可以确定墨被颗粒污染。
如果有缺陷的墨处于不正确的温度,混合不当或处于不正确的粘度,则墨可能无法均匀地流过墨辊10、18与墨刀21或墨刀部分24之间的间隙32。因此,墨26可能不均匀地分布在墨辊10,18的至少一个轴向部分20上。例如,传感器50可以从金属容器的圆柱形部分57B内的两个目标59A,59B收集数据,如图11中总体所示。控制系统46接收与目标59A,59B有关的数据,并且可以确定与目标59A相关联的墨不同于与目标59B相关联的墨。传感器数据可以指示目标59A,59B处的墨是以下中的一个或多个:不同的厚度,不同的密度,不同的颜色和不一致。
当控制系统46在操作176中确定有缺陷的墨26是缺陷的原因时,方法166进行“是”到操作184。当有缺陷的墨不是缺陷的原因时,方法166进行“否”到操作178。
在操作178中,控制系统46确定有缺陷的装饰是否重复。更具体地,与有缺陷的印刷板6,14或有缺陷的转印橡胶布38相关的有缺陷的装饰将在金属容器上周期性地重复。因此,有缺陷的转印橡胶布或印刷板将在多个金属容器60中导致相同或类似的有缺陷的装饰。当有缺陷的装饰58在每个金属容器60上重复时,控制系统46可以确定有缺陷的装饰58是由于有缺陷的印刷板6,14。有缺陷的印刷板6,14可能未正确地设置在印版滚筒4,12之一上。替代地,有缺陷的印刷板6,14可能磨损或损坏。在一个实施例中,控制系统46可以从传感器49B,49C,49D中的至少一个接收数据,该数据指示印刷板6,14或转印橡胶布38是有缺陷的。
在一个实施例中,控制系统可以基于与有缺陷的装饰相关联的墨26来确定与有缺陷的印刷板6,14互连的印版滚筒4,12。更具体地,第一印版滚筒4上的有缺陷的印刷板6将与第一上墨组件8的墨26A相关联。类似地,第二印版滚筒12上的有缺陷的印刷板14将与第二上墨组件16的墨26B相关联。
当有缺陷的装饰58以与橡胶布滚筒36上的转印橡胶布38的数量相关联的周期重复时,控制系统46也可以确定与转印橡胶布38相关联的有缺陷的装饰。当缺陷是由于有缺陷的印刷板或转印橡胶布时,方法166继续“是”到操作184。如果缺陷不与印刷板或转印橡胶布相关联,方法16I继续“否”到操作180。
在一个实施例中,控制系统46还可以在操作180中确定装饰未正确地对准或定位在金属容器60上。更具体地,控制系统46可以将从传感器50接收到的数据与和可接受的装饰相关联的数据库110中的存储的数据进行比较。如果,如果装饰58在金属容器上的对准或位置与存储在存储器中的可接受的装饰不同,则控制系统可以确定装饰未正确地对准。
在一个实施例中,控制系统46可以通过比较装饰的两个部分的位置,来确定装饰没有在金属容器上正确地定位或对准。更具体地,再次参考图11,控制系统46可以接收与在圆柱形部分57B中的装饰58A和在圆柱形部分57C-57F中的装饰58B的位置相关的传感器数据。如果装饰58A和58B的位置分开的距离不同于预定量,则控制系统46可以确定装饰由于装饰58A,58B未正确对准或定位而是有缺陷的。此外,由第一墨26A形成的装饰58C可能相对于由第二墨26B形成的运动衫装饰58B配准。以此方式,控制系统46可以确定印刷板6,14中的一个或多个未正确对准。通常,不同颜色或类型的墨26A,26B必须分开预定距离。在一个实施例中,墨26A,26B必须分开高达约0.005英寸的距离。在一个实施例中,控制系统46可以考虑来自传感器49B,49C,49D中的至少一个的数据,以确定哪个印刷板6,14或转印橡胶布38未正确对准。此外,在一个实施例中,金属容器54从装饰器2顺序地运输到传感器49,50。在另一实施例中,每个金属容器54在保持金属容器的传送器48的销上被运输,以将它们运输到下游设备。因此,控制系统46可以基于金属容器的顺序以及输送具有有缺陷的装饰的金属容器的销中的一个或多个来确定与有缺陷的装饰相关联的转印橡胶布38。
当缺陷是由于未正确定位或对准的装饰时,方法166继续“是”到操作184。如果缺陷不与印刷板或转印橡胶布相关联,方法16I继续“否”到操作181。
在操作181中,控制系统46可以确定有缺陷的装饰与损坏的金属容器相关。损坏可能是由上游设备64造成的。例如,制罐机可能在金属容器54的圆柱体56中引起凹痕、拉痕、刮擦或起皱。圆柱体56的受损部分可能不正确地接触转印橡胶布38。因此,受损部分可能不正确地接收墨,导致容器外表面56的空隙或未装饰的部分以及有缺陷的装饰。有缺陷的装饰可能可见为装饰中的空隙或空白空间。附加地或替代地,受损部分可能从橡胶布38接收不正确的墨量。类似地,上游设备64可能引起擦痕、拉痕和刮擦。擦痕、拉痕和刮擦可能导致装饰为有缺陷的。
如果由上游设备64导致的损坏周期性地重复,则外表面56上的类似的空隙、未装饰的部分、或不正确的墨量的区域将被传感器49,50检测到。尽管损坏可能在多个金属容器的类似区域中重复(例如,距金属容器的封闭的端壁大致相同的距离),但因为金属容器54以随机的顺序到达装饰器,金属容器的受损部分将随机地相对于转印橡胶布38对准。具体地,第一金属容器的受损区域将接触第一转印橡胶布的第一部分,且具有类似的受损区域的第二金属容器将接触第二转印橡胶布的不同的第二部分。金属容器的受损部分将相应地导致装饰的不同部分是有缺陷的。以此方式,控制系统46可以确定有缺陷的装饰是由上游设备64对金属容器造成的损坏的结果。
装饰器2上游的洗涤器也会在金属容器的外表面56上造成污点。污点可以包括洗涤器在外表面上留下的水滴、污渍和其他痕迹。当装饰带有污点的金属容器时,污点会改变形成装饰58的墨的颜色或外观。例如,墨可能无法完全覆盖污点。污点也可能排斥墨。污点可能导致装饰在与主图案进行比较时由控制系统46评为有缺陷的。
当控制系统46确定缺陷是由于损坏的金属容器时,方法166继续“是”到操作184。如果缺陷与损坏的金属容器相关联,方法166继续“否”到操作182。
控制系统46可能无法为每个识别出的缺陷分类原因。因此,在操作182中,控制系统46可以将缺陷记录为是由于未确定的原因引起的。有缺陷的装饰的特征,例如(但不限于):(a)装饰有缺陷的原因;(b)颜色缺陷的ΔE;以及(c)缺陷的位置,将保存在控制系统46的存储器90,96中。有缺陷的装饰的特征也可以存储在数据结构110的记录132中。以此方式,有缺陷的装饰的历史数据可用于进一步的分析。只有在多个金属容器中观察到相同或相似的缺陷后,才能确定有缺陷的装饰的某些原因。因此,出于相同或相似的原因,控制系统46可以继续生产运行并从传感器49,50接收与装饰相关的数据。如果有缺陷的装饰的位置在多个金属容器上重复,则控制系统46可以随后确定先前未确定原因的原因。方法166然后继续到操作184。
在操作184中,具有有缺陷的装饰的金属容器60从传送器48可选地移除。例如,在一个实施例中,当与有缺陷的装饰相关联的错误值处于拒绝级别时,控制系统46可以将信号发送到弹出器62以移除金属容器。
在操作186中,控制系统46可以发送警报。警报可以包括关于由控制系统识别的缺陷的类型的信息。例如,警报可以指示有缺陷的装饰是由于以下中的一个:不正确的墨量、有缺陷的墨、有缺陷的印刷板或转印橡胶布、装饰的不正确的位置或对准,以及对金属容器的损坏。在一个实施例中,警报可以包括将由传感器50收集的有缺陷的装饰的图案发送到控制系统46的显示器88。在另一实施例中,装饰的有缺陷的部分可以被突出显示和/或放大。替代地,如果控制系统46无法确定有缺陷的装饰的原因,使得方法166在操作181中继续“否”到操作182,警报可以指示控制系统46无法识别有缺陷的装饰的原因。在一个实施例中,警报还可以包括关于控制系统46建议的纠正有缺陷的装饰的措施的信息。因此,警报可以识别应当调节以纠正缺陷的一个或多个墨刀21或墨键22的部分。在另一实施例中,警报可以识别以下中的一个或多个:上墨组件、墨辊、转印辊、印版滚筒、橡胶布滚筒和支撑元件,其应当被调节以纠正缺陷。附加地或替代地,警报可以指示对一个或多个给墨辊13的操作的调节。
在一个实施例中,控制系统46可以自动调节以下中的一个或多个以纠正缺陷:墨刀21或墨键22的部分、上墨组件8,16、墨辊10,18、墨列11,19的转印辊、印版滚筒4,12、橡胶布滚筒36和支撑元件42。具体地,控制系统46可以发送信号到一个或多个致动器,以在特定方向上移动墨刀21、墨键22、上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12和橡胶布滚筒。在又一实施例中,控制系统46可以发送信号到致动器以在特定方向上移动印刷板6,14或橡胶布38来纠正缺陷。附加地或替代地,控制系统46可以发送信号到给墨辊13的致动器或者墨辊或转印辊的驱动元件,以改变给墨辊、墨辊或转印辊的移动速率。以此方式,控制系统46可以改变由相关联的墨列11,19转印到印刷板6,14的墨26的量。
在一个实施例中,显示屏上的警报或视觉指示可以识别可由或不可由控制系统46纠正的有缺陷的装饰的原因。例如,如果有缺陷的装饰是由有缺陷的墨、有缺陷的印刷板或转印橡胶布、或由上游设备64对容器的结构性损坏造成的,调节装饰器2的元件将不能纠正有缺陷的装饰。替代地,可能需要装饰器2的操作者纠正有缺陷的装饰的原因,例如通过改变有缺陷的墨,或者更换损坏的印刷板或转印橡胶布。可选地,如果控制系统46无法纠正有缺陷的装饰,则控制系统46可以发送信号以停止装饰器的操作,或提供操作者问题的视觉指示或警报。在一个实施例中,如果有缺陷的装饰的原因是上游设备64造成的损坏,则控制系统可以发送信号以停止上游设备的操作。可选地,如果在超过预定数量的金属容器中观察到上游设备造成的损坏,则控制系统46可以停止装饰器2和上游设备64中的一个或多个的操作。例如,如果使用来自传感器49、50的数据识别出50个以上的金属容器包含损坏造成的有缺陷的装饰,则控制系统64可以发送信号以停止装饰器和上游设备中的一个或多个。
由控制系统46生成的警报还可以包括建议的措施,例如“更换上墨组件8中的墨”。在另一实施例中,警报可以指示印刷板或转印橡胶布中的哪一个是有缺陷的或未正确对准。在又一实施例中,警报可以指示控制系统无法纠正缺陷。在一个实施例中,警报可以指示缺陷的原因尚未确定。在发送可选的警报之后,方法166继续到结束操作188。
现在参考图17,示出了根据本发明的一个实施例的自动调节装饰器2以纠正有缺陷的装饰的方法200的一个实施例。尽管图17中显示了方法200的一般操作顺序,但是方法200可以包含更多或更少的操作,或者可以与图17中所示的不同地安排操作顺序。此外,尽管可以顺序地描述方法200的操作,但是实际上可以并行或同时执行多个操作。通常,方法200以开始操作202开始并以结束操作232结束。方法200的至少一部分可以作为由计算机系统执行并且被编码或存储在计算机可读介质上的一组计算机可执行的指令来执行。计算机系统的一个示例可以包括,例如,控制系统46。计算机可读介质的示例可以包括但不限于控制系统46的存储器。在下文中,将参照结合图1-16描述的控制系统46、装饰器2和部件来说明方法200。
在操作204中,控制系统46将信号发送到与装饰器2的上墨组件8,16相关联的致动器30。信号使得致动器30移动墨刀21或墨刀22的部段靠近或远离墨辊10,18。在本发明的一个实施例中,致动器30是低电压电机。
可选地,致动器30可以包括电位计80(或与之相关联),其向控制系统46提供位置反馈。控制系统46可以使用从一个或多个旋转或运动传感器(例如电位计80)接收的信息来确定墨刀21或墨刀22(或刀段)相对于相关联的墨辊10,18的位置。例如,在本发明的一个实施例中,每个致动器30包括与对应的墨键28或轴31相关联的低电压DC电机。可选地,在另一实施例中,致动器30包括互连到墨键28的螺线管。以此方式,控制系统46将每个墨刀21或墨刀22的部段24与墨辊10,18之间的间隙32调节到初始位置。间隙32的尺寸允许计量预定的墨量26到形成装饰58所需的墨辊10、18的每个轴向部分20。在一个实施例中,控制系统46通过分析操作者输入到控制系统46的数据库110中的装饰58来自动地确定每个墨刀21或墨刀22的部段24的初始位置。在另一实施例中,操作者将每个墨刀21或刀片22的部段24的初始位置输入到控制系统46中。
在操作206中,墨26被转印到墨辊10,18的轴向部分20。基于相关联的墨键28或轴31的初始设置,转印到轴向部分20的墨26的量由墨刀21或墨刀22的部段24与墨辊10、18之间的间隙32确定。墨26依次在操作208中转印到印刷板6,14,在操作210中到转印橡胶布38,然后在操作212中到未装饰的金属容器52的外表面56。在一个实施例中,传感器49B,49C中的一个或多个收集关于至少转印到印刷板6,14的墨26的量的数据。在另一实施例中,传感器49D收集关于转印橡胶布38的外表面40上的墨量的数据。
装饰的金属容器54随后传输到传感器50。在一个实施例中,方法200可选地在操作214中等待预定的时间段,在此期间,金属容器54从支撑元件42运输到传感器49E,50中的一个或多个。更具体地,取决于传感器49E,50相对于支撑元件42的位置,基于装饰器2的更换的部件进行装饰的金属容器54可能花费几秒钟或几分钟的时间(例如在调节墨刀21和墨刀22的部段的位置之后)以到达传感器49E,50。如果传感器49E,50设置在下游设备66之前(例如,当传感器设置为感测装饰58的湿墨26时),延迟可能少于约1分钟。然而,传感器50A可以设置在下游设备66之后,延迟将长于1分钟。在一个实施例中,当传感器50A设置在销烤箱的下游时,大约350至500个金属容器必须在用装饰器的新设置装饰的金属容器到达传感器50A之前通过传感器50A。无论传感器49、50的位置如何,金属容器54离开支撑元件42到达每个传感器49E,50之间的时间延迟量是已知的。因此,通过在操作214中等待一定时间段,控制系统46可以确定装饰金属容器时墨刀21和墨刀22的部段的位置。在一个实施例中,多达约500个装饰的金属容器54可以在支撑元件42的出口和位于固化烤箱66之后的传感器50A之间进行运输。因此,在改变装饰器2的部件的设置之后,在传感器50感测到由改变的装饰器设置装饰的金属容器54之前,多达约500个金属容器54必须通过传感器50A。当传感器50设置在固化烤箱66的上游时,更少的金属容器在装饰器2和传感器之间运送。因此,在装饰器2和传感器50之间可能运送不到约100个金属容器,少至20个金属容器。因此,与设置在固化烤箱后的传感器50A相比,传感器50可以对有缺陷的装饰的反应更快。
在操作216中,金属容器54上的装饰58由传感器49E,50中的至少一个感测。在一个实施例中,装饰的金属容器54由传送器48传输到传感器49E,50。替代地,传感器49E,50被定位为感测支撑元件42上的装饰的金属容器54。
传感器49E,50对准以感测或成像装饰的金属容器54上的装饰58。传感器50以及可选地,传感器49E,收集关于装饰58的数据,其用于确定以下中的一个或多个:装饰的颜色;装饰的密度;装饰的深度(或厚度);装饰的对准;以及装饰的一致性(或均匀性)。在一个实施例中,传感器49E,50是相机。可选地,装饰器2包括三到六个传感器50或传感器49E。三到六个传感器49E,50可以布置在金属容器50的纵向轴线周围以基本上同时感测金属容器的整个外圆柱形表面56。
在操作218中,控制系统46接收由传感器49E,50中的一个或多个接收的关于装饰58的数据。控制系统46可操作为基于颜色、密度、深度、对准和一致性中的一个或多个来确定装饰58是否是可接受的或有缺陷的。目标可以由客户设定。在一个实施例中,控制系统46将传感器数据与存储在存储器96,100,104中的可接受的装饰的图案进行比较。在一个实施例中,图案可以是通过感测多个具有可接受的装饰的金属容器而形成的主图案。在一个实施例中,多个可接受的装饰的图案存储在存储器中,例如结合图15所述。主图案可以由单独的可接受的装饰的图案拼接在一起。替代地,在另一实施例中,具有可接受的图案的金属容器的主图案被提供给控制系统46并存储在存储器中。主图案可以由操作者或客户提供。因此,控制系统46可以将传感器数据的部分与存储在存储器中的多个图案或主图案的对应的部分进行比较。可选地,控制系统46被编程以识别可接受的装饰。例如,控制系统46可以如图15所示的方法140中一般描述地通过接收关于多个可接受的装饰的数据来编程。控制系统46还可以在操作218中确定有缺陷的装饰的原因。在一个实施例中,如结合图16所述,控制系统确定有缺陷的装饰的原因。
在一个实施例中,控制系统46接收由装饰器2装饰的所有金属容器的数据。替代地,控制系统46可以接收一些装饰的金属容器54的数据。在一个实施例中,控制系统确定装饰是否有缺陷,如结合图16的操作172所述。如果装饰58令人满意,则方法200继续“是”到操作228。当装饰58不令人满意时,方法200继续“否”到操作220。
可选地,在操作220中,控制系统46可以发送信号到弹出器62。信号使弹出器62将具有令人不满意的装饰的金属容器60从传送器48移除。在一个实施例中,当与不令人满意的装饰相关联的错误值超过预定值时,控制系统46发送信号到弹出器62。在另一实施例中,对于具有不令人满意的装饰的每个金属容器60,控制系统46可以发送信号到弹出器62。替代地,控制系统46可以确定不令人满意的装饰是否对于肉眼可见。例如,不令人满意的装饰可以不满足目标;然而,缺陷可能太小或以其他方式无法由肉眼可见。如果不令人满意的装饰由肉眼可见,则控制系统46可以使弹出器62移除金属容器60。如果不令人满意的装饰对肉眼不可见,则控制系统46可以允许金属容器继续到下游设备66。
在操作222中,控制系统46可以可选地发送警报。警报可以呈现在控制系统46的输出装置88上,诸如显示器。在一个实施例中,警报是可听的。可选地,控制系统46可以通过网络连接将警报发送到智能设备,例如智能手机、平板电脑或便携式计算机。在一个实施例中,警报可以包括文本消息。
警报可以提供与装饰58中识别的缺陷的类型有关的信息。在一个实施例中,信息可以包括与不令人满意的装饰相关联的错误值。信息还可以包括控制系统46为纠正缺陷而采取的或计划的措施,例如经调节的或将要调节的与墨辊10,18相关联的墨刀21或墨刀22的部段的列表。在一个实施例中,警报包括关于纠正有缺陷的装饰所需的对以下的位置或操作的调节的信息:上墨组件、墨辊、给墨辊、转印辊印版滚筒、印刷板、橡胶布滚筒、转印橡胶布或支撑元件。可选地,在一个实施例中,操作者可以使用控制系统46的输入装置86(例如,指点器、键盘或触摸屏)来批准控制系统46提出的纠正措施。在另一实施例中,操作者可以使用输入装置对装饰器2进行改变以纠正缺陷。以此方式,操作者可以激活一个或多个致动器30以改变一个或多个墨刀21或者墨刀的部段24的位置。此外,操作者可以改变与给墨辊13相关联的致动器的设置以调节给墨辊的移动速率。具体地,可以增加或减少给墨辊的移动的速率或定时以改变转印到印刷板的墨量。附加地或替代地,操作者可以改变驱动元件的操作以改变墨辊10,18或墨列11,19中的转印辊的旋转速率。在又一实施例中,操作者可以改变由控制系统46计划或实现的调节以纠正缺陷。
在操作224中,控制系统46可以确定停止生产运行。更具体地,在一个实施例中,控制系统46可以在操作100中确定金属容器54上的装饰58有缺陷的之后,基于保存在存储器96中的规则确定生产运行应停止。在一个实施例中,规则与控制系统46分配给有缺陷的装饰的错误值相关联。如果错误值大于一定值,则控制系统46可以发送信号来停止装饰器2。在一个实施例中,规则与在一时间段内检测到的有缺陷的装饰的数量相关联。更具体地,如果控制系统46确定多于预定数量的金属容器包括有缺陷的装饰,则控制系统可以发送信号到装饰器2以停止生产运行。在另一实施例中,规则可以与由控制系统46识别的缺陷的类型相关。因此,如果缺陷是以下类型:其可由控制系统46通过致动至少一个致动器30以改变墨刀21或墨刀22的一部分的位置或通过改变给墨辊13的停延时间来纠正,则控制系统46可以确定生产运行将继续。类似地,当缺陷可由控制系统46向致动器发送信号以调节印刷板6,14或转印橡胶布38来纠正,则控制系统可以继续生产运行。相反地,当缺陷不可由控制系统46纠正时,控制系统46可以停止生产运行。具体地,如果缺陷是由于有缺陷的金属容器54,则控制系统46可以停止装饰器。以此方式,如果需要的话,可以检查和维修上游设备64。在一个实施例中,控制系统46可以响应于操作者输入的输入而停止生产运行。如果控制系统46确定装饰运行应当继续,则方法200循环“是”到操作226。替代地,当控制系统46确定装饰运行应当停止时,方法200继续“否”到结束操作232。
在操作226中,控制系统46识别装饰器2的一个或多个元件以纠正识别出的装饰58中的缺陷。在一个实施例中,控制系统46使用从传感器50或传感器49E接收的数据来识别装饰器中应当调节的元件。例如,控制系统48可以使用从传感器49B,49C,49D,49E和50中的一个或多个接收到的数据,来识别为了纠正装饰58中的缺陷需要调节一个或多个墨刀21或墨刀22的部段24。具体地,控制系统46可以确定至少一个墨辊10,18的一个或多个轴向部分20应当接收更多(或更少)的墨26。因此,控制系统46可以发送信号到一个或多个致动器30以移动墨刀21或墨刀22的部段靠近或远离墨辊10,18。致动器30的移动调节相关联的墨刀21,22与墨辊10,18之间的间隙32,以计量纠正的墨26的量到墨辊10,18的相关联的轴向部分20,以形成令人满意的装饰58。此外,控制系统46可以发送信号到至少一个致动器30以调节至少一个墨刀段24的轴向位置。以此方式,控制系统可以例如改变装饰的对准。类似地,在一个实施例中,控制系统46可以发送信号到与给墨辊13相关联的致动器。信号可以改变给墨辊13的操作(例如通过改变给墨辊的移动的速率或频率)以改变转印到印刷板6,14的墨量。此外,控制系统46可以发送信号到驱动元件以加速或减速墨辊和转印辊中的一个或多个,以改变转印到印刷板的墨量。
在另一实施例中,控制系统46可以确定,未正确对准或定位的装饰可以通过改变装饰器2的一个或多个元件的对准来纠正。因此,控制系统46可以发送信号到与以下相关联的至少一个致动器:上墨组件8,16、墨辊10,18、印版滚筒4,12、印刷板6,14、橡胶布滚筒36、转印橡胶布38和支撑滚筒42。信号可以激活致动器以在特定方向上移动。以此方式,控制系统46可以纠正由未正确对准或定位的装饰导致的缺陷。在一个实施例中,控制系统46通过执行结合图16所述的方法166的一个或多个操作来确定缺陷的原因。
在一个实施例中,控制系统46自动地控制致动器30。在另一实施例中,在控制系统46向致动器30发送信号之前,操作者必须批准致动器30的激活。在又一实施例中,在操作104中发送警报之后,控制系统46在预定的时间段之后自动地将信号发送到致动器30。操作者可以在预定的时间段期间取消对墨刀21,22的计划的调节。因此,在一个实施例中,操作者必须批准由控制系统46对墨刀21,22计划的调节。
方法200然后循环到操作206,利用墨刀21,22中的至少一个的经调节的设置或装饰器的其它元件的改变的对准,墨26被转印到墨辊轴向部分20。方法200再次执行操作208-218。在用经调节的设置形成的装饰58在操作212中转印到金属容器54之后,方法200再次在操作216中感测装饰并在操作218中确定装饰是否是令人满意的。在一个实施例中,方法200将可选地等待预定的时间段,然后具有由经调节的设置形成的装饰58的金属容器54到达传感器49E,50中的一个或多个。在一个实施例中,控制系统46在操作214的特定滞后时间段内不向致动器30发送信号。以此方式,控制系统46不向致动器30发送信号以纠正缺陷,这些缺陷可能与控制系统46发送到墨刀21,22以纠正先前检测到的缺陷的纠正冲突或抵消。
在操作228中,具有令人满意的装饰58的装饰的金属容器54由传送器48运输到下游设备66。控制系统46在操作230中确定装饰生产运行是否应当继续。例如,控制系统46可以在以下情况确定生产运行应当停止:如果设备出现故障,如果供给短缺(例如墨不足或未装饰的金属容器52短缺),当从操作者接收到停止命令时,或当已经装饰预定数量的金属容器54时。如果控制系统46确定生产运行应当继续,则方法200循环“是”到操作206。如果应当停止生产运行,则方法200继续“否”到结束232。
现在参考图18,示出了根据本发明的操作装饰器2的方法238的一个实施例。尽管图18中显示了方法238的一般操作顺序,但是方法238可以包含更多或更少的操作,或者可以与图18中所示的不同地安排操作顺序。此外,尽管可以顺序地描述方法238的操作,但是实际上可以并行或同时执行多个操作。通常,方法238以开始操作240开始并以结束操作260结束。方法238的至少一部分可以作为由计算机系统执行并且被编码或存储在计算机可读介质上的一组计算机可执行的指令来执行。计算机系统的一个示例可以包括,例如,控制系统46。计算机可读介质的示例可以包括但不限于控制系统46的存储器。在下文中,将参照结合图1-17描述的控制系统46、装饰器2和部件来说明方法238。
方法238开始于操作240。在一个实施例中,未装饰的金属容器52从上游设备64馈送到装饰器2。替代地,在另一实施例中,从库存取出金属容器。
金属容器52在操作242中由装饰器2装饰。传送器48将装饰的金属容器54运输到传感器49,50,传感器49,50收集关于由装饰器形成的装饰58的数据。在一个实施例中,传送器48按照装饰的金属容器被装饰的顺序将它们顺序地运输到传感器49,50。在操作244中,控制系统46从传感器49,50接收数据。
然后,在操作246中,控制系统46确定装饰是否是令人满意的或有缺陷。控制系统46可以将从传感器49,50接收的数据与存储在存储器中的主图案进行比较。可选地,控制系统46可以确定装饰是令人满意的或有缺陷的,如图15的操作158、图16的操作172和图17的操作218中的一个或多个所述。如果装饰58是令人满意的,则方法238循环“是”到操作242。如果装饰不令人满意,则方法238继续“否”到操作248。
在操作248中,控制系统46可以确定有缺陷的装饰是否是由装饰器2导致的。在一个实施例中,当数据指示装饰包括与装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性相关的异常时,控制系统可以确定有缺陷的装饰是由装饰器导致的。具体地,控制系统46可以确定有缺陷的装饰是由以下中的一个或多个导致的(但不限于此):不正确的墨量、有缺陷的墨、有缺陷的印刷板或转印橡胶布、印刷板的不正确的对准、转印橡胶布,或金属容器。在一个实施例中,控制系统46确定有缺陷的装饰的原因,如图16所述。当有缺陷的装饰是由装饰器导致时,方法238继续“是”到操作250。替代地,当有缺陷的装饰不是由装饰器2导致时,方法238继续“否”到操作252。
在操作250中,控制系统46可以可选地发送信号到装饰器2以纠正有缺陷的装饰。信号可以使装饰器2调节装饰器的一个或多个部件。在一个实施例中,信号可操作为在装饰器工作时使得以下中的至少一个在特定方向上移动:上墨组件的上墨组件、印刷板和转印橡胶布。
更具体地,信号可以使致动器30调节墨刀21或墨刀22的部分24的位置以改变转印到印刷板6,14的墨量,调节给墨辊13的运动,改变印刷板6,14在印版滚筒4,12上的位置,相对于墨列11,19和/或橡胶布滚筒36移动印版滚筒4,12,改变转印橡胶布38在橡胶布滚筒36上的位置,以及改变撑元件42相对于橡胶布滚筒36的位置。附加地或替代地,信号可以使驱动元件旋转墨辊10,18和墨列11,19的转印辊中的至少一个以旋转地更快或更慢。以此方式,控制系统46可操作为使装饰器2改变后续装饰58的颜色、密度、厚度、对准和一致性中的至少一个。
如果控制系统46确定有缺陷的装饰在没有操作者的措施的情况下无法纠正,则控制系统将在操作250中发送信号。例如,如果有缺陷的装饰与有缺陷的墨、有缺陷的印刷板和有缺陷的转印橡胶布中的一个或多个相关,则控制系统46将不发送信号。
在操作252中,控制系统46可以确定有缺陷的装饰是否是由上游设备64导致的。如本文所述,一些有缺陷的装饰是由于上游设备对未装饰的金属容器52的损坏导致的。损坏可以是由诸如制罐机的上游设备导致的凹痕、拉痕或刮擦。其他上游设备,例如洗涤机和烤箱,也可能影响未装饰的金属容器52的圆柱形表面56。洗涤机和烤箱可能污染圆柱形表面,例如具有污迹、脏污或滴痕。由于墨从橡胶布38到圆柱形表面56的不均匀或不完全转印,损坏的金属容器可能导致有缺陷的装饰58。类似地,圆柱形表面上的污渍可能从橡胶布38排斥墨或透过墨显示。
控制系统46可以以多种方式确定有缺陷的装饰是否是由上游设备64引起的。结合图16的操作182描述确定上游设备是有缺陷的装饰的原因的一种方法。此外,控制系统46可以基于观察到缺陷的频率来确定上游设备是有缺陷的装饰的原因。具体地,如果有缺陷的装饰不发生在每个金属容器54中,则缺陷不是由印刷板6,14引起的。如果频率不与转印橡胶布38的数量相关,则缺陷不是由转印橡胶布引起的。因此,缺陷很可能是与装饰器2的操作不相关联的无法正常工作的上游设备的结果。
在另一实施例中,控制系统46可以基于缺陷的位置确定上游设备是有缺陷的装饰的原因。更具体地,如果制罐机没有正确操作并损坏金属容器52,则损坏可能发生在多个金属容器上的类似位置。然而,由于当墨转印到圆柱形表面56时,金属容器不相对于转印橡胶布38定向,金属容器的受损区域将与转印橡胶布的不同区域对准。因此,金属容器的受损区域将相对于形成在橡胶布38上的装饰随机对准。当传感器49,50收集关于由上游损坏引起的有缺陷的装饰的数据时,缺陷将不发生在相同的位置。与之相比,由于装饰器引起的问题将在每个有缺陷的装饰上发生在相同的位置。
可选地,在另一实施例中,在通过在操作250中向装饰器2发送信号而未成功纠正有缺陷的装饰之后,控制系统46可以确定上游设备是有缺陷的装饰的原因。如果传感器49,50在调节装饰器后检测到有缺陷的装饰,且有缺陷的装饰与之前观察到的有缺陷的装饰相同(或类似),则控制系统46可以确定上游设备是原因。
在操作254中,控制系统可以确定有缺陷的装饰的原因不能归因于装饰器2或上游设备64。可能需要更多的数据以确定某些有缺陷的装饰的原因。
在操作256中,控制系统46可以向操作者发送警报。警报可以如本文所述。警报可以包括关于由控制系统46观察到的有缺陷的装饰的信息。此外,警报可以包括关于以下的信息:有缺陷的装饰的原因(例如由于装饰器2或上游设备64)和由控制系统46采取的纠正缺陷的措施。替代地,警报可以包括建议的措施,以供操作者采用以纠正缺陷。
控制系统46可以在操作258中确定生产运行是否应当继续。控制系统46可以确定生产运行应当继续,如方法200的操作224,230中所述。生产运行可以至少部分地基于由控制系统分配给有缺陷的装饰的错误值来继续。附加地或替代地,在确定是否继续生产运行时,控制系统46可以考虑缺陷装饰的频率。另外,在一个实施例中,如果有缺陷的装饰的原因无法由从控制系统46到装饰器或上游设备的信号来纠正,控制系统46可以发送信号以停止生产运行。更具体地,在一个实施例中,如果有缺陷的装饰的原因是以下中的一个或多个:有缺陷的墨、有缺陷的印刷板、有缺陷的转印橡胶布和损坏的金属容器,控制系统46将发送信号以停止生产运行。在一个实施例中,当控制系统无法确定有缺陷的装饰的原因时(在操作254中),控制系统可以确定生产运行应当继续以收集额外的信息。
在一个实施例中,在确定上游设备是有缺陷的装饰的原因之后,控制系统46可以发送信号以停止上游设备64。在一个实施例中,在观察到预定数量的具有由上游设备64引起的有缺陷的装饰的金属容器之后,控制系统可以发送信号以停止上游设备64。可选地,预定的数量可以由操作者设置。在一个实施例中,预定的数量可以在预定时间段内为25到50个金属容器。
当控制系统46确定生产运行应当继续时,方法238循环“是”到操作242且装饰器2继续装饰金属容器。替代地,方法238继续“否”到结束260。
现在参考图19,示出了根据本发明的操作装饰器2的方法262的一个实施例。尽管图19中显示了方法262的一般操作顺序,但是方法262可以包含更多或更少的操作,或者可以与图19中所示的不同地安排操作顺序。此外,尽管可以顺序地描述方法262的操作,但是实际上可以并行或同时执行多个操作。通常,方法262以开始操作264开始并以结束操作280结束。方法262的至少一部分可以作为由计算机系统执行并且被编码或存储在计算机可读介质上的一组计算机可执行的指令来执行。计算机系统的一个示例可以包括,例如,控制系统46。计算机可读介质的示例可以包括但不限于控制系统46的存储器。在下文中,将参照结合图1-18描述的控制系统46、装饰器2和部件来说明方法262。
在操作266中,装饰器从上游设备64接收未装饰的金属容器52。装饰器2然后在操作266中如本文所述装饰金属容器54。金属容器54由传送器48运输到位于下游设备66(例如烤箱)之前的传感器50。附加地或替代地,金属容器由传送器48运输到位于烤箱的下游的传感器50A。在操作268中,控制系统46接收由传感器50,50A收集的数据。
在操作270中,控制系统如本文所述确定装饰58是否是令人满意的。在一个实施例中,控制系统46将传感器数据与存储在数据库中的数据进行比较。具体地,控制系统46可以将装饰的传感器数据与主图案进行比较。主图案可以由用户或客户提供。替代地,控制系统可以通过感测预定数量的具有可接受的装饰的装饰来创建主图案。因此,控制系统46可以通过将多个可接受装饰的图案拼接在一起来创建主图案。如果装饰是令人满意的,则方法262循环“是”到操作266并继续装饰金属容器。如果装饰不令人满意,则方法262继续“否”到操作272。
在操作272中,控制系统46可以确定有缺陷的装饰的原因是否可由控制系统的措施纠正。控制系统46可以首先确定有缺陷的装饰的原因。例如,装饰可以由于以下中的一个或多个而有缺陷:(1)装饰的颜色;(2)装饰的密度;(3)装饰的深度;(4)装饰的对准;(5)装饰的一致性;以及(6)装饰的位置。上述问题1-6中每一个可以通过调节装饰器的部件来纠正。因此,如果控制系统确定有缺陷的装饰的原因是上述六个问题之一,问题可以通过控制系统46向装饰器2发送信号来纠正。方法262将继续“是”到操作274。
替代地,有缺陷的装饰的某些原因可能无法由控制系统纠正。更具体地,控制系统46可以确定有缺陷的装饰的原因是以下中的一个或多个:(a)有缺陷的或污染的墨;(b)有缺陷的或损坏的印刷板;(c)有缺陷的或损坏的转印橡胶布;(d)金属容器的损坏的外表面。如果有缺陷的装饰是上述问题a-d中的一个,则控制系统46无法通过向装饰器2发送信号来纠正缺陷。因此,方法262将继续“否”到操作276。
在操作274中,控制系统46可以可选地发送信号到装饰器2。信号可以使装饰器2调节一个或多个部件以纠正有缺陷的装饰。更具体地,信号可以使装饰器改变后续装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性中的至少一个。在一个实施例中,信号可以改变以下中的至少一个的设置或位置:容器装饰器的上墨组件、墨辊、给墨辊、印版滚筒、印版滚筒上的印刷板、橡胶布滚筒、以及转印橡胶布。在另一实施例中,信号可以改变以下中的一个或多个的旋转速率或位置:装饰器2的墨辊、转印辊、印版滚筒、橡胶布滚筒和支撑元件。在一个实施例中,操作者必须批准改变。替代地,在另一实施例中,控制系统可以自动发送信号到装饰器。
在操作276中,控制系统46可以可选地向操作者发送警报。警报可以提供在显示屏上。在一个实施例中,警报可以是包括视觉元件和听觉元件。在另一实施例中,警报是文本消息。警报可以提供关于装饰是有缺陷的原因的信息。与解决有缺陷的装饰纠正措施相关联的信息也可以包含在警报中。
在操作278中,控制系统46可以确定生产运行应当继续。在一个实施例中,如果有缺陷的装饰的原因无法由控制系统纠正,则控制系统将发送信号以停止装饰器2和上游设备64中的一个或多个的操作。本文描述了确定是停止还是继续生产运行的其他方法,并且可以由控制系统46使用。
如果控制系统46确定生产运行应当继续,则方法262返回“是”到操作266。替代地,如果生产运行应当结束,则方法262继续“否”到操作280。
通过提供其他背景、上下文并进一步满足35 U.S.C.§112的书面描述要求,以下参考文献通过引用整体并入:美国专利5,724,259,美国专利5,992,318;美国专利6,142,078;美国专利6,178,254;美国专利6,184,988;美国专利6,543,350;美国专利6,867,423;美国专利7,013,803;美国专利7,017,492;PCT公开WO 2013/113616;以及PCT公开WO 2016/087876。
已经出于说明和描述的目的给出了本发明的描述,但是并非旨在将本发明穷尽或限制为所公开的形式。对于本领域的普通技术人员来说,许多修改和变化将是显而易见的。为了最好地解释本发明的原理、实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明,选择并描述了附图中描述和示出的实施例。
尽管已经详细描述了本发明的各种实施例,但是显而易见的是,本领域技术人员将会想到这些实施例的修改和变化。此外,本文对“本发明”或其方面的引用应理解为是指本发明的某些实施例,并且不应将其解释为将所有实施例限制为特定描述。应该明确理解的是,这样的修改和变化在本发明的范围和精神内,如所附权利要求中所阐述的。
尽管本文所示的示例性方面、实施例、选项和/或配置示出了并置的系统的各个部件,但是该系统的某些部件可以远程地位于分布式网络(例如局域网(LAN)和/或互联网)的远处位置,或在专用系统内。因此,应该理解的是,系统的各个部分可以组合到一个或多个装置中,例如个人计算机(PC)、笔记本电脑、上网本、智能电话、个人数字助理(PDA),平板电脑等,或并置在分布式网络的特定节点上,例如模拟和/或数字电信网络、分组交换网络或电路交换网络。从前面的描述可以理解,并且出于计算效率的原因,系统的部件可以布置在部件的分布式网络内的任何位置,而不会影响系统的操作。例如,各种部件可以位于交换机中,例如专用小交换机(PBX)和媒体服务器、网关、在一个或多个通信装置中、在一个或多个用户房屋中,或其某种组合。类似地,系统的一个或多个功能部分可以分布在电信装置和相关联的计算装置之间。
此外,应当理解,连接这些元件的各种链路可以是有线或无线链路,或其任何组合,或者是能够向和从连接的元件提供和/或通信数据的任何其他已知的或以后开发的元件。这些有线或无线链接也可以是安全链接,并且可以通信加密的信息。用作链路的传输介质,例如,可以是任何适用于电子信号的载体,包括同轴电缆、铜线和光纤,并且可以采取声波或光波的形式,例如在无线电波和红外数据通信期间产生的声波或光波。
而且,尽管已经针对特定事件序列讨论和图示了流程图,但是应当理解,在不实质影响所公开的实施例、配置和方面的操作的情况下,可以发生对该序列的改变、增加和省略。此外,可以使用本公开的许多变型和修改。可以提供本公开的一些特征而无需提供其他特征。
可选地,本公开的系统和方法可以与结合以下来实现:专用计算机、编程的微处理器或微控制器以及外围集成电路元件、ASIC或其他集成电路、数字信号处理器,诸如分立元件电路的硬连线电子或逻辑电路、逻辑装置或门阵列(例如PLD,PLA,FPGA,PAL)、专用计算机,任何可比较的装置,等等。一般而言,能够实现本文所示的方法的任何设备或装置都可以用于实现本公开的各个方面。可以用于所公开的实施例、配置和方面的示例性硬件包括计算机、手持式装置、电话(例如,蜂窝、互联网启用、数字、模拟、混合以及其他),以及本领域已知的其他硬件。其中一些装置包括处理器(例如,单个或多个微型处理器)、存储器、非易失性存储器、输入装置和输出装置。此外,还可以构造包括但不限于分布式处理或部件/对象分布式处理,并行处理或虚拟机处理的替代软件实现方式来实现本文描述的方法。
在一个实施例中,可以容易地结合使用对象或面向对象的软件开发环境的软件来实现所公开的方法,该软件开发环境提供可以在各种计算机或工作站平台上使用的便携式源代码。替代地,所公开的系统可以使用标准逻辑电路或超大规模集成(VLSI)设计以硬件部分或全部地实现。使用软件还是硬件来实现根据本公开的系统取决于系统对速度和/或效率的要求,特定功能以及所使用的特定软件或硬件系统或微处理器或微计算机系统。
在又一实施例中,所公开的方法可以部分地以软件来实现,其可以存储在存储介质中,可以在控制器和存储器、专用计算机、微处理器等的协作下在已编程的通用计算机上执行。在这些情况下,可以将本公开的系统和方法实现为嵌入在个人计算机中的程序(例如applet、
Figure BDA0002692361060000861
或计算机生成的图形(CGI)脚本),作为驻留在服务器或计算机工作站上的资源,作为嵌入专用测量系统、系统部件等中的例程。系统还可以通过将系统和/或方法物理地合并到软件和/或硬件系统中来实现。
尽管本公开参考特定的标准和协议描述了在各方面、实施例和/或配置中实现的部件和功能,但是各方面、实施例和/或配置不限于这样的标准和协议。存在本文未提及的其他类似标准和协议,并且被认为包括在本公开中。此外,本文所提及的标准和协议以及本文未提及的其他类似标准和协议会周期性地被具有基本相同功能的更快或更有效的等效方案所取代。具有相同功能的这种替换标准和协议被认为是本公开中包括的等同物。
本文所述的处理器的示例可以包括但不限于
Figure BDA0002692361060000862
800和801,
Figure BDA0002692361060000863
610和615(具有4G LTE集成和64位计算功能),
Figure BDA0002692361060000864
A7处理器(具有64位架构),
Figure BDA0002692361060000865
M7运动协处理器,
Figure BDA0002692361060000866
系列,
Figure BDA0002692361060000867
CoreTM系列处理器,
Figure BDA0002692361060000868
系列处理器,
Figure BDA0002692361060000869
AtomTM系列处理器,
Figure BDA00026923610600008610
系列处理器,
Figure BDA00026923610600008611
i5-4670K和i7-4770K 22nm Haswell,
Figure BDA00026923610600008612
i5-3570K22nm Ivy Bridge,
Figure BDA00026923610600008613
FXTM处理器系列,
Figure BDA00026923610600008614
FX-4300,FX-6300和FX-8350 32nmVishera,
Figure BDA00026923610600008615
Kaveri处理器,
Figure BDA00026923610600008616
Jacinto C6000TM汽车信息娱乐处理器,
Figure BDA00026923610600008617
OMAPTM汽车级移动处理器,
Figure BDA00026923610600008618
CortexTM-M处理器,
Figure BDA00026923610600008619
Cortex-A和ARM926EJ-STM处理器,其他行业等效的处理器,并且可以使用任何已知或未来开发的标准、指令集、库、和/或架构执行计算功能。
本公开在各方面、实施例和/或配置中包括基本上如本文所描绘和描述的部件、方法、过程、系统和/或设备,包括其各方面、实施例、配置实施例、子组合和/或子集。在理解本公开之后,本领域技术人员将理解如何制造和使用所公开的各方面、实施例和/或配置。在各方面、实施例和/或配置中,本公开包括在没有本文或在各方面、实施例和/或配置中未描绘和/或描述的项目的情况下提供装置和流程,包括在不存在以前的装置或过程中可能使用的项目的情况下,例如,以提高性能、简化操作和/或降低实施成本。

Claims (19)

1.一种用于监视和调节在金属容器的外表面上形成的装饰的设备,包括:
装饰器,包括:上墨组件、印刷板、转印橡胶布和支撑元件,所述支撑元件用于接收金属容器并移动所述金属容器与所述转印橡胶布接触,以将装饰转印到所述金属容器的圆柱形外表面;
传感器,其位于所述装饰器的下游,用于从所述金属容器的圆柱形外表面上的装饰内的预定目标获取与装饰的质量相关的数据;以及
控制系统,其从所述传感器接收所述数据,所述控制系统可操作为将所述数据与存储的数据进行比较,以确定所述装饰是否有缺陷,其中,如果所述装饰是有缺陷的,则所述控制系统能发送第一信号以调节以下至少一个:所述上墨组件的墨刀、墨辊的旋转速率、以及转印辊的旋转速率,以纠正所述有缺陷的装饰的原因。
2.如权利要求1所述的设备,其中,所述上墨组件包括多个墨刀,其中,所述多个墨刀中的每一个具有纵向轴线且配置为大致平行于所述纵向轴线移动,其中,所述第一信号被发送到与所述多个墨刀中的一个墨刀相关联的致动器,以改变在所述装饰器工作时转印到所述转印橡胶布的墨量,且其中,所述一个墨刀相对于相关联的墨辊大致线性地移动。
3.如权利要求1所述的设备,其中,所述第一信号被发送到与所述上墨组件的墨辊和转印辊中的至少一个相关联的驱动元件,且其中,所述第一信号使得所述驱动元件改变所述墨辊和所述转印辊中的至少一个的旋转速率,以改变转印到所述转印橡胶布的墨量。
4.如权利要求1所述的设备,其中,所述传感器包括以预定取向布置的三至六个图案感测装置,以感测所述金属容器的圆柱形外表面的部分。
5.如权利要求1所述的设备,其中,所述控制系统能确定所述有缺陷的装饰是否与以下至少一个相关:所述装饰的颜色、所述装饰的密度、所述装饰的深度、所述装饰的对准、所述装饰的一致性、以及所述装饰的位置。
6.如权利要求1所述的设备,其中,所述传感器可操作为收集关于以下一个或多个的数据:所述装饰的颜色、所述装饰的密度、所述装饰的深度或厚度、所述装饰的对准、所述装饰的一致性、所述装饰的位置、以及所述金属容器的形状。
7.一种优化由装饰器形成在金属容器的外表面上的装饰的方法,包括:
提供所述金属容器;
以预定的速率将所述金属容器馈送到所述装饰器中;
用所述装饰器装饰所述金属容器,所述装饰器包括上墨组件、印刷板、转印橡胶布和支撑元件,所述支撑元件移动所述金属容器与所述转印橡胶布接触;
用图案捕获装置获取所述金属容器的外表面上的装饰的捕获图案;
通过控制系统将所述捕获图案与具有可接受的装饰的金属容器的存储图案进行比较;
通过所述控制系统确定所述捕获图案是否满足对应于一个或多个标准的密度质量参数;以及
通过所述控制系统将信号发送到所述装饰器以调节以下至少一个:上墨组件的墨刀的位置、墨辊的旋转速率和转印辊的旋转速率,从而改变以下至少一个:转印到所述转印橡胶布的墨的颜色、密度、厚度、对准和一致性。
8.如权利要求7所述的方法,其中,所述信号可操作为使得所述上墨组件的墨刀在所述装饰器工作时在特定方向上移动。
9.如权利要求7所述的方法,其中,所述信号改变在所述装饰器工作时位于所述印刷板的上游的所述墨辊和所述转印辊中的至少一个的旋转速率。
10.如权利要求7所述的方法,还包括:
当所述捕获图案不满足所述质量参数时,通过所述控制系统确定所述装饰是否是由于以下中的一个或多个而是有缺陷的:不正确的墨量、有缺陷的墨、有缺陷的印刷板、有缺陷的转印橡胶布、以及所述装饰器的部件的不正确的对准。
11.如权利要求7所述的方法,还包括:
通过由所述图案捕获装置收集具有可接受的装饰的多个金属容器的图案来形成所述存储图案;以及
将所述存储图案存储在可由所述控制系统访问的数据库中。
12.一种非暂时性计算机可读介质,包括存储在其上的一组指令,当由控制系统的处理器执行所述指令时,使得所述处理器通过以下方式在容器装饰器工作时调节所述容器装饰器的部件:
从传感器接收数据,所述数据与由所述容器装饰器在金属容器的圆柱形外表面上形成的装饰相关;
将所述数据与可接受的装饰的图案进行比较;
确定所述金属容器的圆柱形外表面上的所述装饰是否包括与以下中的至少一个相关的异常:所述装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性;
为所述容器装饰器准备指令以解决所述异常的原因;以及
将所述指令发送到所述容器装饰器以调节以下中的至少一个:所述容器装饰器的墨刀的位置、墨辊的旋转速率和转印辊的旋转速率以纠正所述异常。
13.如权利要求12所述的计算机可读介质,其中,发送所述指令使得所述容器装饰器改变以下中的至少一个:后续装饰的颜色、密度、厚度、对准和一致性。
14.如权利要求12所述的计算机可读介质,还包括确定所述异常的装饰是否与以下中的一个或多个相关:不正确的墨量、有缺陷的墨、所述容器装饰器的有缺陷的印刷板或转印橡胶布、所述容器装饰器的部件的不正确的对准。
15.如权利要求12所述的计算机可读介质,其中,所述处理器能准备指令,所述指令指示致动器大致平行于所述墨刀的纵向轴线移动所述墨刀,以增加或减少转印到所述容器装饰器的印刷版的墨量。
16.如权利要求12所述的计算机可读介质,其中,发送所述指令使得致动器在第一方向上旋转一螺纹接合至所述墨刀的轴,使得所述墨刀移动更靠近所述墨辊,从而减少转印到所述印刷版的部分的墨量。
17.如权利要求12所述的计算机可读介质,其中,所述指令使得驱动元件改变所述墨辊和所述转印辊中的至少一个的旋转速率,以改变转印到所述容器装饰器的印刷板的墨量。
18.如权利要求12所述的计算机可读介质,其中,所述控制系统包括:
存储器;
输入装置;
输出装置;并且
所述处理器与所述存储器、所述输入装置和所述输出装置通信。
19.如权利要求12所述的计算机可读介质,还包括:
通过由所述传感器收集具有可接受的装饰的多个金属容器的图案来形成可接受的装饰的图案;以及
将所述图案存储在可由所述控制系统访问的数据库中。
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