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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Qualitätskontrolle an Drucksachen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei Bogenoffsetdruckmaschinen ist es bekannt, an Druckprodukten messtechnisch gewonnene Werte zu ermitteln und diese Ist-Werte in Verbindung mit vorgegebenen Soll-Werten zur Einstellungen an der Druckmaschine zu verwerten. So genannte Inline-Inspektionssysteme weisen dazu eine vorzugsweise dem letzten Druckwerk nachgeordnete Kamera auf, durch welche der Bogen während seiner Bewegung durch den Bildbereich der Kamera aufgenommen wird. Die so ermittelten Bilddaten können dann Pixel für Pixel hinsichtlich Helligkeit und/oder deren Farbe mit vorgegebenen Soll-Werten verglichen werden. Zusätzlich sind durch solche Systeme auch Verschmutzungen, Verunreinigungen oder Beschädigungen (z. B. durch Ölspritzer) der Druckoberfläche ermittelbar.
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Ein Bildinspektionssystem für eine Druckmaschine gemäß der oben kurz umrissenen Art ist beispielsweise aus der
EP 0 378 283 B1 bekannt. Mittels der Kamera erfolgt eine zeilenweise Abtastung eines auf dem Gegendruckzylinder des letzten Druckwerkes befindlichen Bogens. Durch entsprechende Beleuchtungsmittel erfolgt eine linienhafte Beleuchtung entsprechend der zeilenweisen Abtastung durch die Zeilenkamera. Der Kamera ist eine Bildauswerteeinrichtung nachgeschaltet, durch die die mittels der Kamera gewonnenen Bilddaten pixelweise mit vorgegebenen Soll-Werten vergleichbar sind.
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Aus der
DE 196 04 241 C2 ist ebenfalls ein Inline-Bildinspektionssystem für eine Druckmaschine bekannt, bei welcher der auf einem Zylinder befindliche bewegte Bogen zeilenweise abgetastet wird.
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Aus der
DE 202 13 431 U1 ist eine Einrichtung zur Qualitätskontrolle an Drucksachen bekannt, in der vorgesehen ist, mit einer Einrichtung zur Aufnahme von Bilddaten der durch die Druckmaschine bewegten Drucksachen die aufgedruckten Bilder zu bewerten. Eine der Aufnahmeeinrichtung nachgeschaltete Auswerteeinrichtung zur verarbeitet die Bilddaten in Verbindung mit in einem Speicher abgelegten Daten. Durch die Aufnahmeeinrichtung wird eine in zu inspizierenden Bereichen wiedergegebene Drucksache abgetastet. In der Auswerteeinrichtung werden darauf folgende die zu inspizierenden Bildbereiche anhand von diese Bereiche kennzeichnenden Auswertungsdaten ermittelt und festgelegt. Diese Daten werden im Speicher abgelegt und bei der anschließenden Auswertung von Bilddaten hinsichtlich der Qualität der Drucksachen verwendet.
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Aus der
DE 200 10 920 U1 ist eine Druckmaschine, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschine bekannt, bei welcher zur Qualitätsbestimmung eines auf einem Bedruckstoff angeordneten Druckbildes eine Bilderfassungseinrichtung den Bedruckstoff erfasst. Eine mit der Bilderfassungseinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung vergleicht dann die von der Bilderfassungseinrichtung aufgenommene Abbildung des Bedruckstoffes mit einer Referenzabbildung. Der Bedruckstoff ist mit einer Mehrzahl gleicher Druckbilder (Nutzen) bedruckt und die Auswerteeinrichtung erfasst nur eine Teilmenge der Druckbilder aus der Abbildung des Bedruckstoffes zur Auswertung. Die Auswerteeinrichtung gibt dabei bei Übereinstimmung der ausgewerteten Teilmenge mit der Referenzabbildung ein Signal an eine Zähleinrichtung zur Registrierung der als gut befundenen Teilmenge aus.
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Aus der
EP 0 726 456 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Ungleichförmigkeiten eine Glanzes und einer Dicke eines Druckbildes bekannt. Eine äußere Oberfläche eines Objekts wird dabei mit sichtbarem Licht von einer Lichtquelle bestrahlt und das reflektierte Licht wird von einer TV-Kamera erfasst. Ein daraus aufgenommenes zweidimensionales Bild wird hinsichtlich seiner Gradation bzw. Farbabstufungen durch einen Fourier-Bildanalysator transformiert. Die Helligkeit und Dunkelheit des Bildes werden mit einem Gewichtungskoeffizienten in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich in den Prozess der Fourier-Transformation in zwei Richtungen polarisiert. Die hellen Bereiche werden wie die dunklen Bereiche zu geschlossenen Bereichen verarbeitet und dann separat als Regionen berechnet dargestellt. Diese bilden dann Bereich für Unregelmäßigkeiten im Glanz oder für Unebenheiten im Druckbild. Zur Auswertung werden statistische Parameter der Bereiche als Messergebnis ausgegeben.
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Der Vorteil von einem derartigen Inline-Bogeninspektionssystem ist, dass jeder bedruckte Bogen messtechnisch erfassbar und auswertbar ist. Dabei können durch die gewonnenen Messwerte nach verschiedensten Gesichtspunkten ausgewertet werden.
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Nachteilig bei derartigen Systemen ist aber, dass ohne entsprechende Vorgabe der gesamte erfasste Bildbereich der Auswertung zu Grunde gelegt wird. Dies bedeutet, dass sowohl der bedruckte Nutzen als auch der nicht bedruckte und später durch Stanzen oder Schneiden ohnehin abgetrennte Bereich des Druckbogens einer Auswertung unterzogen wird. Ggf. auf diesen nicht relevanten Druckbogenbereichen befindliche Fehlstellen oder Färbungen (z. B. Verschmutzungen) werden durch eine entsprechend geartete automatische Einrichtung aber als fehlerhaft identifiziert und beispielsweise ausgeschleust bzw. die Einstellungen an der Maschine werden geändert bzw. die Maschine wird angehalten.
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Zur Vermeidung dieser Problematik ist es bekannt, die zu inspizierenden Bildbereiche von den keiner Inspektion zu unterziehenden Bildbereichen zu separieren, d. h. vor Inbetriebnahme der Bildinspektion durch manuell eingebbare Daten die entsprechenden Bereiche zu markieren. Dies kann mittels einer Maus oder eines Joysticks auf dem Monitor einer dem Bildinspektionssystem zugeordneten Monitors erfolgen. Die so vorgegebenen und die zu inspizierenden Bilddaten von den nicht zu inspizierenden Bilddaten trennenden Grenzen werden dann in einem Speicher des Inspektionssystems abgelegt und bei der Auswertung der einzelnen Bilddaten verwertet.
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In der Druckmaschine wird neben der ursprünglichen Aufgabe der Aufbringung von Druckfarbe auch in weiteren Arbeitsschritten lackiert oder anderweitig veredelt. Ebenfalls Anwendung findet das mechanische Verformen des Bedruckstoffes durch Präge- oder Rillwerkzeuge. Diese mechanische Bearbeitung dient der Veredelung oder auch Modifikation des Substrates für die Weiterverarbeitung (Strukturprägung). Von hoher Bedeutung ist die Prägung auch für die Informationsübertragung in Form der Blindenschrift (Braille). Die Blindenschrift kann sich auf unbedruckten, bedruckten. lackierten oder bedruckt und lackierten Bereichen des Bogens befinden. Die Verformung des Bedruckstoffes hat elementare Bedeutung auf Verpackung oder Beipackzettel von Medikamenten, da sie zur Kennzeichnung dienen. Daher ist auch die Qualität dieser Prägung bzw. deren Kontrolle wichtig!
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Alternativ ist die Erzeugung von haptischen Effekten wie der Braille-Schrift durch gezieltes Aufbringen entsprechender Lacke möglich. Auf diesem Wege können im Druckwerk (z. B. Flexoverfahren) prägeähnliche Oberflächen erzeugt werden.
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Bisher sind keine Einrichtungen oder Verfahren zur Qualitätskontrolle an derart bearbeiteten Bogen bekannt geworden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Einrichtung zur Qualitätskontrolle an Drucksachen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig zu erweitern, sodass eine einfache und automatische Auswertung an durch Prägen oberflächenveränderten Drucken oder Bogen erfolgen kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Grundlegend kann vorgesehen sein, dass die Daten zur Auswertung der zu inspizierenden Bildbereiche von den übrigen Bildbereichen mittels durch die Bildaufnahmeeinrichtung (Kamera) gewinnbaren Bilddaten selbst ermittelbar sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass hierzu ein gedruckter Bogen heran gezogen wird und durch entsprechende Schwellwertvorgaben bezüglich Helligkeit und/oder Farbton und/oder Sättigung die zu inspizierenden Bildbereiche automatisch detektiert und entsprechend in einem Speicher als derartige Bildbereiche abgelegt werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass für die Eingabe der Inspektionsbereiche ein aus Vorstufendaten erzeugter spezieller Musterbogen hergestellt wird. Dieser enthält die zu inspizierenden Bildelemente als markierte Elemente entsprechend dem Nutzen des Sujets. Dieser so erzeugte Musterbogen wird dann im Tippbetrieb durch die Druckmaschine gefahren und durch die am letzten Druckwerk zugeordnete Bildaufnahmeeinrichtung erfasst. In der Auswerteeinrichtung erfolgt dann durch entsprechende Schwellwertvorgaben bezüglich Helligkeit und/oder Farbton und/oder Sättigung eine Separation der in der speziellen Farbe eingefärbten und zu inspizierenden Bildbereichen von den nicht zu inspizierenden Bildbereichen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Auswerteeinrichtung durch einen mittels der Bildaufnahmeeinrichtung erfassbaren Musterbogen auch Vorgaben hinsichtlich der Art der Auswertung bzw. Wichtung unterschiedlicher Bildbereiche eingegeben werden. Dazu kann vorgesehen sein, einen Musterbogen herzustellen, auf dem durch unterschiedliche Farben und/oder unterschiedlich helle Einfärbungen die mit bestimmten Wichtungsfaktoren bzw. Empfindlichkeiten auszuwertenden Bildbereiche voneinander abgegrenzt sind. Auch in diesem Falle wird der entsprechend gefertigte Musterbogen z. B. im Tippbetrieb durch die Maschine gefahren und durch die im letzten Druckwerk installierte Kamera aufgenommen. Durch die Helligkeit und/oder den Farbton und/oder die Intensität betreffende Schwellwertfaktoren werden dann in der Auswerteeinrichtung die entsprechenden Flächenbereiche identifiziert und die so gewonnenen Daten zur späteren Bildinspektion gespeichert.
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Die gespeicherten und die zu inspizierende Bildbereiche wiedergebende Daten dienen anschließend der weiteren Auswertung der bedruckten Bogen während des Druckbetriebes. Eine Auswertung von Bilddaten in Verbindung mit Soll-Vorgaben und eine Detektion von Fehlstellen erfolgt nun lediglich in den Bildbereichen, die für eine Bildinspektion vorgesehen sind. Eventuelle Störungen, Bildfehler oder Fehlfärbungen außerhalb dieser Bereiche werden nicht berücksichtigt. Maschinenstillstände oder sonstige Fehlinterpretationen hinsichtlich der produ- zierten Qualität sind somit vermeidbar.
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Zur Verbesserung der Anwendung der Einrichtung wird ein Verfahren zur Kontrolle der mechanischen Bearbeitung eines Druckbogens in einer Bogen verarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Druckmaschine, vorgeschlagen.
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Die Kontrollfunktion wird von einem optischen System, wie bereits oben beschrieben, geleistet, das die tatsächliche Prägung mit der Vorgabe in Form eines Referenzbogens oder auch einer direkt von der Filmvorlage im Rechner hinterlegten Information vergleicht. Grundlage ist die Störung der Lichtreflexion, Lichtremission und Lichtabschattung in den verformten oder lackierten bzw. unlackierten Bereichen des Bedruckstoffes.
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Des Weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigt:
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1 die Komponenten der erfindungsgemäßen Bildinspektion,
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2 einen Musterbogen und
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3 eine Abtastkonfiguration.
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1 zeigt einen Gegendruckzylinder 1 eines nicht weiter dargestellten Druckwerkes einer Bogenoffsetdruckmaschine. Auf dem Gegendruckzylinder 1 befindet sich durch Greifer gehalten ein Bogen 2, der durch den Druckspalt zwischen dem Druckzylinder 1 und dem Gummituchzylinder 3 hindurchgeführt wird. Mit dem Gummituchzylinder 3 wirkt in an sich bekannter Weise ein Formzylinder 4 zusammen. Die Drehrichtung des Gegendruckzylinders 1 ist durch den Pfeil angedeutet.
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Dem Gegendruckzylinder 1 ist eine Kamera 5 beabstandet zugeordnet, durch welche das auf dem Bogen 2 aufgedruckte Druckbild erfassbar ist. Bei der Kamera 5 handelt es sich vorzugsweise um eine Zeilenkamera, durch welche das Druckbild in den RGB-Kanälen farbig aufgenommen werden kann. Zur gleichmäßigen Ausrichtung des jeweils in Zeilen aufgenommenen Druckbildes ist eine vorzugsweise als Leuchtstoffröhre ausgebildete Beleuchtungseinrichtung 6 angeordnet.
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Der Kamera 5 nachgeordnet ist eine Auswerteeinrichtung 7, welche als Rechner ausgebildet ist. Diese steht mit einem Speicher 8, einer Eingabeeinrichtung 9 sowie einem Monitor 10 in Verbindung. Weiterhin steht die Auswerteeinrichtung 7 mit einem nicht dargestellten Winkelgeber in Signalverbindung, durch welche eine Synchronisation des Einlesens der durch die Kamera 5 erfassten Bildzeilen mit der Drehbewegung des Gegendruckzylinders 1 erfolgt.
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2 zeigt eine erste Ausgestaltung der Erfindung. Dargestellt ist ein Musterbogen 11, auf welchem in einer bestimmten Farbe der zu druckende Nutzen 12 markiert ist. Dieser Musterbogen 11 ist dabei vorzugsweise in der Druckvorstufe auf einem entsprechenden Farbdrucker erzeugt worden. Der Musterbogen 11 weist dabei das gleiche Format auf wie die auf der entsprechenden Druckmaschine später zu bedruckenden Bogen.
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Dieser Musterbogen 11 mit dem markierten Sujet des Nutzens 12 wird vor Druckbeginn durch die Druckmaschine gefahren. Dabei erfolgt durch die Kamera 5 ein Erfassen des Bildes auf dem Musterbogen 11. Durch die Auswerteeinrichtung 7 werden mittels vorgegebener Schwellwerte die zu analysierenden Bereiche außerhalb des Nutzens 12 von den Bildbereichen des Nutzens 12 unterschieden, d. h. separiert. Es erfolgt ein entsprechendes Abspeichern der zu analysierenden Bildbereiche im Speicher 8. Dabei ist es zusätzlich möglich, dass über die Eingabeeinrichtung 9 in Verbindung mit dem Monitor 10 eine zusätzliche manuelle Bearbeitung der so automatisch eingelesenen Daten erfolgt, ggf. auch Korrekturen.
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Nachdem der Nutzen 12 auf dem Musterbogen 11 erfasst worden ist und der Auswerteeinrichtung 7 im Speicher 8 bereitgestellt worden ist, können die eigentlich zu bedruckenden Bogen durch die Maschine bedruckt, durch die Kamera erfasst und durch die Auswerteeinrichtung 7 analysiert werden. Dabei erfolgt dann ein Vergleich der Bildelemente lediglich im Bereich des zu analysierenden Nutzens 12.
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2 zeigt eine weitere Ausbildung des Musterbogens 11. Hier ist der für die Bildinspektion vorgesehene Nutzen in Form von drei unterschiedlich zu bewertenden Nutzen 12.1, 12.2 dargestellt. Dies kann durch unterschiedliche Farben, Helligkeiten oder auch Strukturen erfolgen. Durch Vorgabe von entsprechenden Schwellwertpegeln für Helligkeit, Farbe und/oder Struktur ist eine Unterscheidung der unterschiedlich zu bewertenden Nutzen 12.1, 12.2 durch die Auswerteeinrichtung 7 möglich. Hierbei kann vorgesehen sein, dass bei der späteren Analyse der zu druckenden Bogen den unterschiedlich dargestellten Nutzen 12.1, 12.2 unterschiedliche Empfindlichkeiten und/oder Gewichtungen für die Ermittlung und Auswertung von Fehlerstellen im Bild zugeordnet sind. So kann ein sehr bildwichtiger Nutzen 12.1 mittels einer hohen Empfindlichkeit versehen sein, den nicht so bildwichtigen Partien 12.3 werden geringere Empfindlichkeit zugewiesen. Auch hier wird in einem so genannten Erkennungslauf der Musterbogen 11 mit den Nutzen 12.1, 12.2 mit der Kamera 5 aufgenommen und durch die Auswerteeinheit 7 analysiert. Die entsprechenden Partien werden dann im Speicher 8 abgespeichert und bei der weiteren Bogeninspektion der Auswerteeinheit 7 zur Verfügung gestellt.
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Zur Verbesserung der Anwendung der Einrichtung wird ein Verfahren zur Kontrolle der mechanischen Bearbeitung eines Druckbogens in einer Bogen verarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Druckmaschine, vorgeschlagen.
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Die Kontrollfunktion wird von einem optischen System, wie bereits oben beschrieben, geleistet, das die tatsächliche Prägung mit der Vorgabe in Form eines Referenzbogens oder auch einer direkt von der Filmvorlage im Rechner hinterlegten Information vergleicht. Grundlage ist die Störung der Lichtreflexion, Lichtremission und Lichtabschattung in den verformten oder lackierten bzw. unlackierten Bereichen des Bedruckstoffes.
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Um verformte Bereiche des Bedruckstoffes zur Kontrolle optisch hervorzuheben, eignet sich insbesondere ein schräger Lichteinfall von z. B. 45 Grad Beleuchtungswinkel, da hierdurch störende Reflexionen unterdrückt und andererseits Schattierungen in den Randbereichen der Verformung hervorgehoben werden können. Sowohl das Vorhandensein der Schriftzeichen als auch die Qualität der Prägung (die Ausprägung) wirkt sich auf die Lichtreflexion, Lichtremission und Lichtabschattung aus.
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In 3 ist eine erfindungsgemäße Abtastkonfiguration dargestellt. Ein Druckbogen 11 enthält eine Oberflächenkonturierung K innerhalb eines bildwichtigen Nutzenteiles 12.1. Die Oberflächenkonturierung K kann nun nach einem der beschriebenen Verfahren hergestellt sein kann und beispielsweise das Punktmuster einer Braille-Schrift aufweisen.
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Der Oberfläche des Bogens ist eine Beleuchtungseinrichtung 6 in etwa 45 Grad Einstrahlwinkel zugeordnet. Durch das Punktmuster ergeben sich unter der Lichteinstrahlung unterschiedliche auswertbare Effekte. Eine Lichtreflexion weist auf einen Glanzpunkt hin. Eine Lichtabschattung LA weist auf eine Kontur hin. Eine Lichtremission weist auf eine farbliche Kontur hin. Durch Auswertung der Effekte mittels einer Aufnahmeinrichtung 5 gemäß 1 können die Muster der Oberfläche in der Oberflächenkonturierung K mittels einer Auswerteeinrichtung 7 erfasst und bewertet werden. Dies geschieht hinsichtlich Kontur, Vollständigkeit und Lage.
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Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch der Einsatz der beschriebenen Kontrolleinrichtungen für so genannte Effekt- und Spotlackierungen (z. B. Hochglanzlackierungen).
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Das System kann auch verknüpft sein mit einer Bogeninspektion mit elektronischer Kamera, Auswertungscomputern und Monitordarstellung zur Kontrolle der Druckqualität.
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Wird die Prägung in der Druckmaschine hergestellt, kann an einer beliebigen Stelle nach dem Prägevorgang die Kontrollfunktion angeordnet werden. Beispielsweise direkt hinter dem Druckspalt, da hier eine stabile Bogenführung gewährleistet ist. Ebenfalls denkbar ist die Kontrolle in der Auslage oder an einem anderen Ort im Bogenlauf (von unten oder von oben).
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Werden bereits geprägte Bogen der Maschine zugeführt, ist die Anordnung auch im Bereich der Anlage möglich.
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Das System kann mit einer Bogenweiche, einem Stapelmarkierungssystem oder einem Bogenmarkierungssystem kombiniert werden. Damit wird eine vollautomatische und sichere Qualitätskontrolle auch im Inlineprozess für verschiedenste Anwendungen möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gegendruckzylinder
- 2
- Bogen
- 3
- Gummituchzylinder
- 4
- Formzylinder
- 5
- Kamera
- 6
- Beleuchtungseinrichtung
- 7
- Auswerteeinrichtung
- 8
- Speicher
- 9
- Eingabeeinrichtung
- 10
- Monitor
- 11
- Musterbogen
- 12
- Nutzen
- 12.1
- Nutzenbereich
- 12.2
- Nutzenbereich
- 12.3
- Nutzenbereich
