DE102007028949A1

DE102007028949A1 - Verfahren und Anordnung zur Registerregelung im Rotationsdruck mit Marken

Info

Publication number: DE102007028949A1
Application number: DE200710028949
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Lüdge; Dirk Pachael
Original assignee: LPCON GmbH
Current assignee: LPCON GmbH
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2008-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Registerreglung im Rotationsdruck mit Marken. Dazu wird für Druckmaschinen mit mehreren Druckwerken (Di), die hintereinander angeordnet sind und jedes Druckwerk eine Marke (Mi) druckt, die sich ab dem zweiten Druckwerk unmittelbar hinter oder neben der Marke befindet, die vom davor liegenden Druckwerk gedruckt wird, ab dem zweiten Druckwerk hinter jedem Druckwerk eine Kamera (Ki) angebracht, die ein Kamerabild (Bi) von zwei Marken aufzeichnet, indem über ein zur Winkelstellung des Druckzylinders synchrones Triggersignal (Tsi) eine Momentaufnahme durchgeführt wird, bei der die von diesem Druckwerk gedruckte Marke und die von dem davor liegenden Druckwerk gedruckte Marke im Aufnahmebereich der Kamera sind. Es wird unterschieden, ob sich das zu regelnde Register vor oder nach dem Referenzdruckwerk befindet. Weiterhin werden Positionsdifferenzen der Marke (Mi) in den Kamerabildern (Bi) gebildet und in Abhängigkeit von der Position des Referenzdruckwerkes sukzessiv addiert und daraus die Registerverschiebungen zum Referenzdruckwerk berechnet und die Regelung über die Register (Ri) durchgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Registerregelung im Rotationsdruck mit Marken.
Es ist bekannt, in der Druckindustrie zur Regelung der Schnitt- und Farbregister Marken einzusetzen, deren Positionsveränderungen erfasst und ausgewertet werden. Die dabei verwendeten Marken sind in ihrer Form und Größe je nach dem eingesetzten Messverfahren sehr unterschiedlich. Während zunächst relativ große Marken eingesetzt wurden, wie z. B. in den Geräten der Firmen Eltromat und Bobst, werden in neuerer Zeit zunehmend kleine Marken von 0,2 bis 1 mm Durchmesser oder Kantenabmessung eingesetzt und über eine Kamera erfasst, wie z. B. in der EP 0214214 , der DE 19519276 und in der EP 0850763 .
Die bisher bekannten Verfahren und Anordnungen, die mit einer Kamera Marken < 1 mm erfassen, bestimmen die Positionsveränderungen der Marken, die in einem Kamerabild bis zu einer Höhe von ca. 50 mm erfasst wurden. Dies stellt für die Marken größerer Abmessungen und einer spaltenförmigen Anordnung, deren Länge bei 10 Marken bis zu 200 mm betragen kann, ein Problem dar, denn in diesem Fall müsste ein Kamerabild von mehr als 200 mm Höhe erfasst werden. Dieses Kamerabild müsste jedoch die gleiche Genauigkeit und Beleuchtungshomogenität aufweisen wie ein Kamerabild mit einer Höhe von ca. 50 mm. Der damit verbundene technische Aufwand wäre jedoch unvertretbar hoch. Da insbesondere im Tiefdruck die Druckzylinder mit eingravierten großen Marken bei Nachauflagen auch noch nach Jahren einsetzbar sein müssen, werden deshalb Druckmaschinen, die große Marken verwenden, nicht auf die Kameraerfassung umgestellt, die für kleine Marken vorteilhaft ist. Der Vorteil, dass mit kleinen Marken weniger Druckfläche und damit weniger Druckmaterial benötigt wird, ist dann nicht nutzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Registerregelung ein technisches Verfahren und eine Anordnung zu schaffen, die sowohl für große als auch für kleine Marken geeignet ist und den technischen Aufwand gegenüber der Registerreglung mit Marken < 1 mm nicht erhöht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass für Druckmaschinen mit mehreren Druckwerken (Di), die hintereinander angeordnet sind und wobei jedes Druckwerk eine Marke (Mi) druckt, die sich ab dem zweiten Druckwerk unmittelbar hinter oder neben der Marke befindet, die vom davor liegenden Druckwerk gedruckt wird, ab dem zweiten Druckwerk hinter jedem Druckwerk eine Kamera (Ki) angebracht wird, die ein Kamerabild (Bi) von zwei Marken aufzeichnet, indem über ein zur Winkelstellung des Druckzylinders synchrones Triggersignal (Tsi) eine Momentaufnahme durchgeführt wird, bei der die von diesem Druckwerk gedruckte Marke und die von dem davor liegenden Druckwerk gedruckte Marke im Aufnahmebereich der Kamera sind. Weiterhin werden aus den erfassten Kamerabildern über die Videosignale V1 bis Vi die Positionen der Marken nach bekannten Methoden der Bildverarbeitung bestimmt und aus diesen Positionen die Positionsdifferenz der Marken in x- und y-Richtung zueinander berechnet. Wenn die Registerregelung auf den Druck eines Referenzdruckwerkes bezogen werden soll, sind die aus den einzelnen Bildern ermittelten Positionsdifferenzen der Marken sukzessiv zu addieren. Dabei wird unterschieden, ob das Referenzdruckwerk vor dem Druckwerk liegt, das die Marke druckt, die für eine Registerregelung verwendet wird oder nach dem Druckwerk, das die Marke druckt, die für eine Registerregelung verwendet wird. Für den Fall, dass sich bei n Druckwerken das Referenzdruckwerk vor dem i-ten Druckwerk (2 <= i <= n) befindet, dessen Druck über eine Registerregelung zum Referenzdruckwerk geregelt werden soll, werden für die Bestimmung der Positionsdifferenz der Marke (Mi) des i-ten Druckwerkes zur Marke des Referenzdruckwerkes die Positionsdifferenzen zwischen zwei Marken sukzessiv addiert, die von Kameras aufgezeichnet wurden, die sich ab dem i-ten Druckwerk bis einschließlich des Referenzdruckwerkes jeweils unmittelbar hinter dem Druckwerk befinden. Anschließend wird über einen Soll-Ist-Vergleich die Soll-Ist-Abweichung der Markenpositionen mit Hilfe der Register Ri auf ein Minimum geregelt. Für den Fall, dass sich bei n Druckwerken das Referenzdruckwerk nach dem i-ten Druckwerk (1 <= i < n) befindet, dessen Druck über eine Registerregelung zum Referenzdruckwerk geregelt werden soll, werden für die Bestimmung der Positionsdifferenz der Marke (Mi) des i-ten Druckwerkes zur Marke des Referenzdruckwerkes die Positionsdifferenzen zwischen zwei Marken sukzessiv addiert, die von Kameras aufgezeichnet wurden, die sich ab dem Referenzdruckwerk bis einschließlich des i-ten Druckwerk jeweils unmittelbar hinter dem Druckwerk befinden. Anschließend wird über einen Soll-Ist-Vergleich die Soll-Ist-Abweichung der Markenpositionen mit Hilfe der Register Ri auf ein Minimum geregelt. Für eine Registerregelung, die den Druck der Marke vom aktuellen i-ten Druckwerk auf die Position der Marke regelt, die von dem davor liegenden (i-1)-ten Druckwerk gedruckt wurde, können die so ermittelten Positionsdifferenzen direkt für einen Soll-Ist-Vergleich verwendet werden und das Ergebnis des Vergleichs einem Regler zur Minimierung der Abweichung zugeführt werden.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass für Druckmaschinen, die weiterhin Druckzylinder mit großen Marken einsetzen, mit der erfindungsgemäßen Anordnung und dem Verfahren sowohl für Nachauflagen die Druckzylinder mit großen Marken als auch für Neuauflagen kleinere Marken verwendet werden können, die weniger Platz auf dem Druckmaterial beanspruchen.
Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an 1 für den Fall dargestellt, dass als erstes Druckwerk das Referenzdruck gewählt wurde und die Registerregelung mit der Marke erfolgen soll, die nach dem i-ten Druckwerk gedruckt wird. 1 zeigt die Anordnung der Kameras (K2 bis Ki) hinter den Druckwerken (D1 bis Di) einer Tiefdruckmaschine. Das Druckmaterial (DM) wird dabei durch die einzelnen Druckwerke transportiert. Zwischen den Druckwerken sind Register (R2 bis Ri) angebracht, die zur Korrektur der Position der Marken und damit zu den einzelnen Farbdrucke verwendet werden. Statt der mechanischen Register, die den Weg des Druckmaterials und die Querposition zwischen den Druckwerken verändern, werden bei Maschinen mit Direktantrieben auch elektronische Register eingesetzt, die unmittelbar auf das jeweilige Druckwerk wirken. Von einem zentralen Drehimpulsgeber, der mit dem Antrieb der Druckmaschine verbunden ist, werden in bekannter Weise Taktimpulse T generiert, die winkelsynchron zu den Druckzylindern sind. Aus diese Taktimpulse werden z. B. von einer Auswerteeinheit (AE) für jede Kamera (K2 bis Ki) unter Berücksichtigung der Länge des zwischen den Druckzylindern befindliche Druckmaterials (DM) die Synchronisationssignale (Ts2 bis Tsi) gebildet. Die Synchronisationssignale (Ts2 bis Tsi) legen die Belichtungszeitpunkte der Kameras fest, bei dem sowohl die vom aktuellen Druckwerk (D2 bis D)i gedruckte Marken (M2 bis Mi) als auch die vom davor befindlichen Druckwerken (D1 bis Di-1) gedruckten Marken (M1 bis Mi-1) in den Kamerabildern (B2 bis Bi) aufgenommen werden. Für dieses Ausführungsbeispiel wird das erste Druckwerk (D1) als Referenzdruckwerk festgelegt und die von diesem Druckwerk gedruckte Marke M1 als Referenzmarke. In den Kamerabildern Bi sind die Marken Mi und Mi-1 zu sehen, wobei der Index i den Wert 2 bis n annehmen kann und n die Anzahl der Druckwerke der Tiefdruckmaschine bezeichnet. Für die Ermittlung der Positionsdifferenz der Marke Mi zur Referenzdruckmarke M1 wird folgender Ablauf durchgeführt. Zunächst wird die Positionsdifferenz DP2-1 der Marken M2 und M1 aus dem zweiten und dem ersten Druckwerk D2 und D1 gebildet. Anschließend erfolgt die Bestimmung der Positionsdifferenz DP3-2 der Marken M3 und M2 aus dem dritten und zweiten Druckwerk D3 und D2. Die Positionsdifferenz DP3-2 wird zur zuvor ermittelten Positionsdifferenz DP2-1 addiert, so dass die Summe S3-1 entsteht. Danach wird die Positionsdifferenz DP4-3 der Marken M4 und M3 vom dritten und vierten Druckwerk D4 und D3 bestimmt und zur Summe S3-1 addiert, so dass die Summe S4-1 entsteht. Dieser Ablauf wird sukzessiv weiter geführt bis die Positionsdifferenz der Marken Mi und Mi-1 aus dem (i)-ten und dem (i-1)-ten Druckwerk Di und Di-1 zu dem vorherigen Summationsergebnis addiert wurde und das Summationsergebnis Si-1 entsteht. Das so erhaltene Summationsergebnis Si-1 gibt die Positionsdifferenz der Marke des i-ten Druckwerkes zum ersten Druckwerk an und ist anschließend mit dem Sollwert des Summationsergebnisses über einen Soll-Ist-Vergleich zu vergleichen und einem Regler zuzuführen, der sich z. B. innerhalb einer Auswerteinheit befinden kann oder durch die Auswerteinheit digital ausgeführt wird. Dieser Regler regelt dann über die Register Ri die Soll-Ist-Abweichung der Positionen der gedruckten Marken auf ein Minimum.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0214214 [0002]
- DE 19519276 [0002]
- EP 0850763 [0002]

Claims

Verfahren und Anordnung zur Registerregelung im Rotationsdruck mit Druckmarken, wobei • jedes Druckwerk eine Marke druckt, die sich ab dem zweiten Druckwerk unmittelbar hinter oder neben der Marke befindet, die vom davor liegenden Druckwerk gedruckt wird, • die gedruckten Marken (Mi) durch Kameras (Ki) aufgezeichnet werden, wobei in jedem Kamerabild (Bi) die Marke vom Druckwerk (Di) und die Marke (Mi-1) vom davor angeordneten Druckwerk (Di-1) enthalten ist, • ein Referenzdruckwerk festgelegt wird, auf dem die Registerreglung der übrigen Druckwerke bezogen werden, • der Verfahrensablauf aufgeteilt wird in einem Verfahrensabschnitt A, bei dem sich das Referenzdruckwerk vor den Druckwerken befindet, deren Druck zum Referenzdruckwerk über eine Registerregelung geregelt werden soll, und in einem Verfahrensabschnitt B, bei dem sich das Referenzdruckwerk nach den Druckwerken befindet, deren Druck zum Referenzdruckwerk über eine Registerregelung geregelt werden soll • in weiteren Verfahrensschritten • im Verfahrensabschnitt A für jedes i-te Druckwerk, das nach dem Referenzdruckwerk angeordnet ist, die Positionsdifferenz der Marke (Mi) des i-ten Druckwerkes zur Marke des Referenzdruckwerkes bestimmt wird, indem • Positionsdifferenzen zwischen den Marken der Kamerabilder ermittelt werden, • die Positionsdifferenzen aus den Kamerabildern der Kameras addiert werden, die sich beginnend vom Referenzdruckwerk unmittelbar hinter jedem Druckwerk bis zum i-ten Druckwerk befinden, dessen Druck auf das Referenzdruckwerk geregelt werden soll, • die Summe der Positionsdifferenzen als Ist-Wert für einen Soll-Ist-Vergleich gebildet wird und der Druck der Marken über die Register (Ri) auf minimale Abweichung zur Sollwertposition der Marken geregelt wird, • im Verfahrensabschnitt B für jedes i-te Druckwerk, das vor dem Referenzdruckwerk angeordnet ist, die Positionsdifferenz der Marke (Mi) des i-ten Druckwerkes zur Marke des Referenzdruckwerkes bestimmt wird, indem • Positionsdifferenzen zwischen den Marken der Kamerabilder ermittelt werden, • die Positionsdifferenzen aus den Kamerabildern der Kamera (Ki) bis zur Kamera, die sich unmittelbar hinter den Referenzdruckwerk befindet, addiert werden, • die Summe der Positionsdifferenzen als Ist-Wert für einen Soll-Ist-Vergleich gebildet wird und der Druck der Marken über die Register (Ri) auf minimale Abweichung zur Sollwertposition der Marken geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Positionsdifferenz aus der Marke vom aktuellen i-ten Druckwerk zur Marke vom davor liegenden (i-1)-ten Druckwerk für einen Soll-Ist-Vergleich verwendet wird und das Ergebnis des Vergleichs einem Regler zur Minimierung der Registerabweichung zwischen dem i-ten und dem (i-1)-ten Druckwerk zugeführt wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, dass ab dem zweiten Druckwerk (D2) hinter jedem Druckwerk (Di) mindestens eine Kamera (Ki) zur Aufzeichnung der Druckmarken Mi angeordnet ist, dass an jeder Kamera ein Synchronisationssignal Tsi angeschlossen ist, das aus einem Taktsignal (T) abgeleitet ist, dessen Impulse synchron zur Winkelstellung der Druckzylinder der Druckwerke (Di) sind und dass mindestens eine Auswerteeinheit (AE) vorhanden ist, die über die Bildinformationsleitungen Vi mit den Kameras (Ki) verbunden ist.