DE102007021787B4

DE102007021787B4 - Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE102007021787B4
Application number: DE200710021787
Authority: DE
Inventors: Horst-Dieter Oechler; Klaus-Joachim Riemen
Original assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: DE102007021787A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine (1), insbesondere zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken (12) wie Möbel- oder Bodenplatten, mit einer Transportvorrichtung für die Werkstücke (12), einer Gravurwalze (10) und einer Auftragswalze (11) und mit deren Antrieben und Steuerungen sowie mit Sensoren und Messeinrichtungen, wobei ein Sensor (6) im Einlauf (5) der Druckmaschine (1) die Vorderkante (21) eines einlaufenden Werkstückes (12) detektiert und der Drehwinkel der Gravurwalze (10) und/oder der Auftragswalze (11) bis zum Ort des ersten Kontaktes der Auftragswalze (11) mit der Vorderkante (21) des Werkstückes (12) zu dieser synchronisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslauf der Druckmaschine (1) eine optische Messeinrichtung (7) angeordnet ist, die eine Länge und einen Verlauf des Druckbildes (31) ermittelt, dass auf einem der Werkstücke (12) gemeinsam mit dem Druckbild (31) mindestens zwei Druckmarken (13–20) in kurzem Abstand hintereinander aufgebracht werden, die gleichzeitig von der optischen Messeinrichtung (7) erfasst werden und deren Messwerte als Korrekturfaktoren...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine, insbesondere zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken wie Möbel- oder Bodenplatten, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist ein Verfahren zur Steuerung von Druckmaschinen bekannt, DE 10358190 A1 , bei dem mehrere Druckmaschinen zum Bedrucken von Möbelplatten im Mehrfarbendruck hintereinander geschaltet sind, wobei die Auftragswalze einer Druckmaschine die Masterfunktion für die kaskadenartig gesteuerten weiteren Auftragswalzen übernimmt.
Eine solche Steuerung ist sehr aufwändig und komplex und die Abhängigkeit der einzelnen Druckmaschinen voneinander auch steuerungstechnisch von Nachteil.
Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zum Bedrucken von flächigen Werkstücken, DE 10 2005 020 213 A1 , welche einen Leitstand zum Regeln der Antriebe des Druckwerks aufweist, der anhand von detektierten Druckbildverschiebungen an zur Prüfung seitlich ausgelenkten Werkstücken diese Verschiebungen bei den nachfolgenden Werkstücken korrigiert. Das ausgelenkte Werkstück ist dann allerdings Ausschuss, was unerwünscht ist.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Bedrucken von flächigen Werkstücken, DE 103 33 626 A1 , wird bei mehreren hintereinander geschalteten Druckwerken die gesamte Anlage von einer übergeordneten Steuerung geregelt, sodass die Meldung einer Detektoreinrichtung eines Druckwerkes einen korrigierenden Eingriff des übergeordnet synchronisierten Verbundes in ausgewählte antriebe auslöst, was den Steuerungsaufwand enorm erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine zur Verfügung zu stellen, welches einen erheblich geringeren Steuerungsaufwand erfordert und gewährleistet, dass sofort das erste Werkstück mit dem korrekten Druckbild bedruckt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs erfindungsgemäß aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs, wobei eine einzelne Druckmaschine mit einer Transportvorrichtung für die Werkstücke, einer Gravurwalze und einer Auftragswalze sowie mit deren Antrieben und Steuerungen versehen ist, sowie mit Sensoren und Messeinrichtungen, von denen ein Sensor im Einlaufbereich der Druckmaschine die Vorderkante eines einlaufenden Werkstückes detektiert und der Drehwinkel der Gravurwalze und/oder der Auftragswalze bis zum Ort des ersten Kontaktes der Auftragswalze mit der Vorderkante des Werkstückes zu dieser synchronisiert wird. Dadurch wird gewährleistet, dass das Druckbild bereits beim ersten in die Druckmaschine einlaufenden Werkstücks sowie bei allen nachfolgenden Werkstücken korrekt auf die Oberfläche eines Werkstückes aufgebracht werden kann.
Zur Kontrolle des erzielten Druckbildes ist im Auslauf der Druckmaschine eine optische Messeinrichtung angeordnet, die die Länge und den Verlauf des Druckbildes ermittelt, wozu vorzugsweise auf einem Werkstück gemeinsam mit einem Druckbild mindestens zwei Druckmarken in kurzem Abstand hintereinander aufgedruckt werden, die gleichzeitig von der optischen Messeinrichtung erfasst werden, die aus einer oder auch zwei parallelen Kameras bestehen kann, wobei deren Messwerte als Korrekturfaktoren für die Geschwindigkeit und/oder die Andruckkräfte zwischen Gravurwalze und Auftragwalze und/oder zwischen Auftragwalze und Werkstück herangezogen werden können.
Insbesondere bei einer Verwendung von mehreren hintereinander angeordneten Druckmaschinen ist es von Vorteil, dass der Drehwinkel von einem virtuellen Master erzeugt wird, der an alle Druckmaschinen übertragen wird, wobei dieser Drehwinkel als Leitfrequenz an die sternförmig mit dem Master verbundenen weiteren Druckmaschinen übertragen wird, die jedoch steuerungstechnisch vollständig autark arbeiten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung erfolgt die Synchronisation des Drehwinkels der Gravurwalze und/oder der Auftragswalze, falls erforderlich, durch eine positive oder negative Beschleunigung der Gravurwalze und/oder der Auftragswalze, wobei diese Synchronisation bei jedem neu einlaufenden Werkstück durchgeführt wird, was auch bei mehreren hintereinander angeordneten Druckmaschinen jeweils in jeder einzelnen Maschine separat erfolgt, so dass das Druckergebnis eine sehr hohe Qualität erzielt.
Weiterhin ist von Vorteil, dass die Transportgeschwindigkeit einer als Transportband ausgebildeten Transportvorrichtung permanent konstant gehalten wird, so dass insbesondere bei der Kombination mehrerer Druckmaschinen hintereinander keinerlei weitere Synchronisationsproblematiken erzeugt werden.
Des Weiteren können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gegenseitigen Andruckkräfte von der Gravurwalze auf die Auftragswalze sowie von der Auftragswalze auf das Werkstück ebenfalls konstant gehalten werden, so dass auch hier nach einer erstmaligen Kalibrierung der Druckmaschine im Prozess die aktuellen Einstellungen nicht permanent kontrolliert oder nachgeregelt werden müssen, was die Steuerung weiter vereinfacht.
Diese Messeinrichtung erfasst als Messwerte die Abstände zwischen der Vorderkante und der ersten Druckmarke sowie die Abstände zwischen der ersten und der zweiten Druckmarke und auch die Abstände zwischen den Druckmarken zum Rand des Werkstücks und gegebenenfalls auch die Größe der Druckmarken selber, so dass die exakte Lage des Werkstücks sowie des Druckbildes auf dem Werkstück ermittelt werden kann.
Vorteilhafterweise werden bei einer Reihenanordnung mehrerer Druckmaschinen geringfügig von einer der vorhergehenden Druckmaschine aufgebrachten Druckmarke versetzte Druckmarken auf die Werkstücke aufgedruckt, wobei die optische Messeinrichtung jeder Druckmaschine die Abstände der verschiedenen Druckmarken ermittelt und verarbeitet.
Nachfolgend wird das Verfahren anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Druckmaschine,
2 eine Teilaufsicht auf ein Werkstück nach Passage einer Druckmaschine,
3 eine Teilaufsicht auf ein Werkstück nach Passage von 4 Druckmaschinen und
4 eine Skizze der sternförmigen Vernetzung eines Masters mit 6 Druckmaschinen.
Die Druckmaschine 1 weist ein Transportband 2 als Transportvorrichtung auf, mit einer vorderen Umlenkrolle 3 und einer hinteren Umlenkrolle 4 sowie einer Gravurwalze 10 und einer darauf abrollenden Auftragswalze 11 die jeweils mit zeichnerisch nicht dargestellten eigenen Antrieben versehen sind. Unterhalb der Auftragswalze 11 kann eine nicht obligatorische Gegendruckwalze 8 oder auch eine Gegendruckplatte o. ä. vorgesehen sein.
Im Einlauf 5 der Druckmaschine 1 ist ein Sensor 6 angeordnet, der die Vorderkante 21 eines einlaufenden Werkstückes 12 detektiert, wobei bei einer zu erwartenden Fehlstellung des Drehwinkels der Gravurwalze 10, die von einer Referenzmarke 9 überwacht wird, die Gravurwalze 10 evtl. gemeinsam mit der Auftragswalze 11 beschleunigt oder abgebremst wird, so dass beim Einlauf des Werkstückes 12 unter die Auftragswalze 11 der Beginn des Druckbildes 31 mit der Vorderkante 21 des Werkstücks 12 übereinstimmt.
Bei der Passage des Werkstückes 12 durch die Druckmaschine 1 werden, wie in 2 dargestellt, zwei nur geringfügig beabstandete Druckmarken 13; 14 neben dem Druckbild 31 auf dessen Oberfläche aufgebracht, aus deren Lage zur Vorderkante 21, ihrer gegenseitigen Distanz, aus ihrer Größe und aus dem Abstand zum Rand des Werkstückes 12 dessen Lage und die des Druckbildes 31 auf dem Werkstück 12 detektiert werden kann, woraufhin die Messwerte dazu verwandt werden können, die Druckmaschine entsprechend zu justieren.
Bei einer Hintereinanderschaltung von sechs Druckmaschinen 1; 22–26, wie dies in 4 skizziert dargestellt ist, können zur Erzeugung eines Drei-Farbendrucks gleichzeitig drei Druckmaschinen 1; 22–26 in Betrieb sein, wobei die anderen drei jeweils gewartet oder umgerüstet werden können, wodurch vorteilhafterweise ein unterbrechungsfreier Betrieb des Verfahrens gewährleistet werden kann.
Jede dieser Druckmaschinen 1; 22–26 bringt von der vorhergehenden Druckmaschine 1; 22–26 geringfügig beabstandete Druckmarken 13–20 auf dem äußeren Rand eines Werkstückes 12 auf, so dass die optischen Messeinrichtungen 7 jeder einzelnen Druckmaschine 1; 22–26 deren Abstände ermitteln und ^verarbeiten kann.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine (1), insbesondere zum Bedrucken von plattenförmigen Werkstücken (12) wie Möbel- oder Bodenplatten, mit einer Transportvorrichtung für die Werkstücke (12), einer Gravurwalze (10) und einer Auftragswalze (11) und mit deren Antrieben und Steuerungen sowie mit Sensoren und Messeinrichtungen, wobei ein Sensor (6) im Einlauf (5) der Druckmaschine (1) die Vorderkante (21) eines einlaufenden Werkstückes (12) detektiert und der Drehwinkel der Gravurwalze (10) und/oder der Auftragswalze (11) bis zum Ort des ersten Kontaktes der Auftragswalze (11) mit der Vorderkante (21) des Werkstückes (12) zu dieser synchronisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslauf der Druckmaschine (1) eine optische Messeinrichtung (7) angeordnet ist, die eine Länge und einen Verlauf des Druckbildes (31) ermittelt, dass auf einem der Werkstücke (12) gemeinsam mit dem Druckbild (31) mindestens zwei Druckmarken (13–20) in kurzem Abstand hintereinander aufgebracht werden, die gleichzeitig von der optischen Messeinrichtung (7) erfasst werden und deren Messwerte als Korrekturfaktoren für eine Geschwindigkeit und/oder Andruckkräfte zwischen Gravurwalze (10) und Auftragswalze (11) und/oder zwischen Auftragswalze (11) und dem Werkstück (12) dienen und dass der Drehwinkel von einem virtuellen Master (30) erzeugt und an die Druckmaschine (1) übertragen wird und dass der Drehwinkel vom Master (30) als Leitfrequenz an sternförmig mit ihm vernetzte weitere Druckmaschinen (22–26) übertragen wird, die zum Aufbringen mehrerer Farben hintereinander angeordnet sind und vollständig unabhängig voneinander arbeiten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erforderliche Synchronisation durch eine positive oder negative Beschleunigung der Gravurwalze (10) und/oder der Auftragswalze (11) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportgeschwindigkeit der aus einem Transportband bestehenden Transportvorrichtung permanent konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenseitigen Andruckkräfte von der Gravurwalze (10) auf die Auftragswalze (11) und von dieser auf das Werkstück (12) permanent konstant gehalten werden.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) als Messwerte Abstände zwischen der Vorderkante (21) und der ersten Druckmarke (13) und/oder zwischen erster Druckmarke (13) und zweiter Druckmarke (14) und/oder zwischen diesen zum Rand (29) des Werkstücks (12) und/oder die Größe der Druckmarken (13, 14) selber ermittelt.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Druckmaschine (1; 22–26) geringfügig von einer vorhergehenden Druckmaschine versetzte Druckmarken (13–20) auf ein Werkstück aufdruckt und die optische Messeinrichtung (7) jeder Druckmaschine (1; 22–28) die Abstände der verschiedenen Druckmarken (13–20) ermittelt und bearbeitet.