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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Zum Bedrucken von Bogen aus Papier, Karton und Pappe in kleinen Auflagen oder mit individuellen Druckmotiven ist der Einsatz von Digitaldruckmaschinen bekannt. Beim Einsatz von Inkjetköpfen zum Bedrucken der Bogen wird ein jeweiliger Bogen von einem Transportsystem in einem minimalen Abstand unter den Inkjetköpfen hindurch bewegt. Als Transportsysteme sind umlaufende Transportbänder, beispielsweise ausgeführt als Saugbänder, und rotierende Zylinder, sogenannte Jettingzylinder, oder umlaufende Tablets wie z.B. in der
US 8,579,286 B2 beschrieben, bekannt. Bei Maschinenkonzepten unter Verwendung von Zylindern, wie beispielsweise in der
US 2009/0284561 A1 beschrieben, sind oberhalb eines Jettingzylinders radial beabstandet mehrere Inkjetdruckköpfe angeordnet, welche in geringem Abstand zu den Druckköpfen vorbeibewegte Bogen bedrucken. Auf einem Jettingzylinder können mehrere Bogen gleichzeitig angesaugt und transportiert werden. Um eine hohe Druckqualität sicherzustellen und Beschädigungen der Druckköpfe zu vermeiden ist es wichtig, dass ein jeweiliger Bogen gut auf dem Jettingzylinder aufliegt. Zusätzlich ist es bekannt den Bogenlauf zu überwachen und fehlerhafte Bogen oder fehlerhaft aufliegende Bogen zu detektieren. Um eine Beschädigung der hochempfindlichen Druckdüsen eines Inkjetkopfes durch z.B. hochstehende Ecken, Kanten oder Falten zu verhindern, wird gewöhnlich die Druckmaschine angehalten und der fehlerhafte Bogen entfernt.
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Eine solche Druckmaschine ist in der
US 2013/0307893 A1 beschrieben. Wird von einem den Inkjetköpfen vorgelagerten Sensor ein fehlerhafter Bogen detektiert, so wird nicht nur die Maschine angehalten, sondern werden auch alle Inkjetköpfe angehoben und damit in eine Rückzugsposition verbracht. Sodann können die fehlerhaften Bogen problemlos vom Maschinenbediener entfernt werden.
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Liegen nicht eindeutig fehlerbehaftete Bogen auf dem Druckzylinder, welche z.B. klar sichtbare Falten oder Eselsohren haben, so ist es für Maschinenbediener bei Maschinen aus dem Stand der Technik schwierig den Fehler zu beseitigen, da er häufig nicht erkannt wird.
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Weiter problematisch ist, dass nur Fehler oberhalb eines bestimmten Eingriffswertes überhaupt als solche dem Maschinenbediener auffallen, da nur dann die Druckmaschine anhält, wenn sich der Fehler oberhalb eines definierten Grenzwertes befindet. Kommt es wiederkehrend zu Fehlern, welche unterhalb des Grenzwertes liegen, so erfährt der Maschinenbediener hiervon nichts. Bei solchen wiederkehrenden Fehlern kann es sich beispielsweise um Fussel auf dem Greifer, verbogenen Greifer oder Precoat-Rückstände auf dem Bogen handeln. Ein frühzeitiges Eingreifen um einen späteren ungewünschten Maschinenstopp, eine Kollision oder eine Beschädigung zu verhindern, ist so nicht möglich.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine zu beschreiben, welches Fehlerquellen frühzeitig aufdeckt und eine vereinfachte Beseitigung der Fehler ermöglicht. Auch wiederkehrende Fehler sollen ausgewertet werden können.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung einer Druckmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Steuerung einer Druckmaschine mit einer umlaufenden Transportvorrichtung zum Transport eines zu bedruckenden bzw. bereits bedruckten Substrats. Bei der umlaufenden Transportvorrichtung kann es sich um einen Zylinder, insbesondere um einen sogenannten Jettingzylinder, oder auch um ein Transportband handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
In einem ersten Schritt erfolgt ein kontinuierliches Erfassen der Oberfläche der Transportvorrichtung mit einer Detektionseinrichtung, welche einen Sensor, mehrere Sensoren oder eine Kamera aufweisen kann. Das Erfassen der Oberfläche meint dabei das Erfassen der Auflageflächen der Transportvorrichtung und des auf den Auflageflächen aufliegenden Substrats sowie von eventuell vorhandenen Greifern der Transportvorrichtung. In einem zweiten Schritt erfolgt die Auswertung der Messergebnisse auf Fehler bzw. Fehlstellen an der Oberfläche der Transportvorrichtung. Bei solchen Fehlern kann es sich zum Beispiel um defekte Greifer, Fussel auf den Greifern, Precoat-Rückstände, Falten oder Unebenheiten im Substrat, etc. handeln. Als nächstes werden die Fehler in einem Datenspeicher einer Maschinensteuerung abgespeichert, wobei sowohl Fehlertyp als auch Fehlerort hinterlegt werden. Wird ein Fehler mehrmals detektiert, z.B. bei jedem Umlauf der Transportvorrichtung, so wird in dem Datenspeicher auch die Fehlerhäufigkeit dokumentiert. In einem letzten Schritt erfolgt eine Ausgabe einer Information zu den Fehlern an den Maschinenbediener, als Warnung zu den detektierten Fehlern. Ein derartiges Verfahren ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dem Maschinenbediener gezielt Informationen zu Fehlertyp, Fehlerort und Fehlerhäufigkeit zur Verfügung zu stellen und so eine angepasste Fehlerbeseitigung zu ermöglichen. Dadurch kann die Produktivität der Druckmaschine insgesamt gesteigert werden.
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Die Information zu den Fehlern, nämlich zu Fehlertyp, Fehlerort und Fehlerhäufigkeit kann mittels einer Anzeige auf einem Bildschirm bzw. Display und / oder durch ein Anschalten einer Warnlampe und / oder ein Ausgeben eines akustischen Signals erfolgen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn während der Auswertung der Messergebnisse zusätzlich eine Auswertung von wiederkehrenden Fehlern erfolgt. Das heißt, sich wiederholende Fehler, sogenannte systematische Fehler, werden in der Auswerteroutine der Maschinensteuerung als solche erkannt, da bei der Auswertung auf alle in dem Datenspeicher hinterlegten Fehler zurückgegriffen wird. Diese Ausgestaltung des Verfahrens ist besonders vorteilhaft, da so auch kleinere Fehler frühzeitig berücksichtigt werden können, welche bei Nichtbeachtung zu einem späteren Zeitpunkt eine größere Auswirkung auf die Maschinenproduktivität haben könnten, zum Beispiel aufgrund von Beschädigung einzelner Bauteile der Maschine, insbesondere der Greifer.
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In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses einen zusätzlichen Schritt auf: Falls ein wiederkehrender Fehler detektiert wurde, erfolgt zusätzlich zur Ausgabe einer Information an den Maschinenbediener auch ein Anhalten der Transportvorrichtung, so dass der wiederkehrende Fehler sofort beseitigt werden kann. Das Anhalten kann automatisch erfolgen oder gesteuert zu einem festgelegten Zeitpunkt, z.B. dann wenn ein Auftrag oder ein Teilauftrag abgearbeitet ist. Alternativ kann das Anhalten auch nach erfolgter Freigabe durch den Maschinenbediener erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Anhalten der Transportvorrichtung in einem bestimmten Maschinenwinkel erfolgt, derart, dass die Fehlstelle des Fehlers für einen Maschinenbediener sichtbar und zugänglich ist und so ein einfaches und schnelles Beseitigen des Fehlers ermöglicht. In anderen Worten: Es erfolgt ein winkelgesteuertes Anhalten der Transportvorrichtung. Wurde beispielsweise ein wiederkehrender Fehler an einem Greifer einer bestimmten Greiferbrücke festgestellt, so wird die Transportvorrichtung so angehalten, dass sich der defekte Greifer in einer Position befindet, in welcher er für den Maschinenbediener gut und ergonomisch zugänglich ist. Dies ermöglicht es, dass der Maschinenbediener den Greifer einfach austauschen oder reparieren kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante liegt der Maschinenwinkel, der für das winkelgesteuerte Anhalten gewählt wird, im Bereich einer Zugangsöffnung der Druckmaschine. Die Zugangsöffnung kann als Klappe, Fenster oder Rollo ausgeführt sein.
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In einer möglichen Weiterbildung des Verfahrens zur Steuerung einer Druckmaschine erfolgt in einem zusätzlichen Schritt ein Markieren der Fehlstelle des Fehlers mittels einer punktuellen Beleuchtung, zum Beispiel über einen Laser, einen Laserpointer oder mittels über die Maschinenbreite angeordnete LEDs. So kann dem Maschinenbediener ganz genau der Ort der Fehlstelle mitgeteilt werden. Zusammen mit der Ausgabe der Information zu den Fehlern ist so ein besonders adäquates und schnelles Beheben des Fehlers möglich.
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Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in Kombination miteinander – soweit dies technisch sinnvoll ist – vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung soll an Hand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet. Es zeigen in schematischer Darstellung
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1 eine Digitaldruckmaschine mit einem Sensorsystem
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2 die Digitaldruckmaschine aus 1 in einer detaillierteren Darstellung
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3 eine alternative Ausführungsform zu 2
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1 zeigt eine Bogendruckmaschine 100, welche ausgeführt ist als Digitaldruckmaschine. Ein jeweiliger Bogen 1000 wird von einem Anleger 1 kommend in Transportrichtung T durch ein Druckwerk 2 zu einem Ausleger 3 transportiert. Der Transport eines jeweiligen Bogens 1000 erfolgt dabei vornehmlich mittels Zylindern, nämlich Transferzylindern 5 und einem Druckzylinder 10. Oberhalb des Druckzylinders 10 sind in einem Abstand a zum Druckzylinder 10 Inkjetköpfe 4 angeordnet, welche einen durch den Druckzylinder 10 in geringem Abstand vorbeibewegten Bogen 1000 bedrucken. Der Druckzylinder 10 wird daher auch als Jettingzylinder bezeichnet.
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In der dargestellten Ausführungsform besitzt der Druckzylinder 10 drei Bogenhaltebereiche 11, welche jeweils durch einen Kanal 12 voneinander getrennt sind. Die Bogen 1000 werden mittels Greifern 13 auf den Bogenhaltebereichen 11 gehalten.
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Zur Ansteuerung der Druckmaschine 100 ist eine Maschinensteuerung 15 mit Bedienerinterface und Speicher vorgesehen. In Transportrichtung T gesehen stromaufwärtig der Inkjetköpfe 4 ist ein Sensorsystem 14 angeordnet, welches der permanenten Überwachung der Bogen 1000 und der Oberfläche des Jettingzylinders 10 und der Greifer 13 des Jettingzylinders 10 dient. Das Sensorsystem 14 ist dazu im Bogenlauf angeordnet. Überwacht werden kann insbesondere der Bogenlauf, d.h. die Bedruckstoffdicke d wie weit die Bogen 1000 über die Bogenhaltebereiche 11 hinausstehen. Knicke, Eselsohren, gefaltete, gewellte, unvollständig oder schlecht gehaltene Bogen 1000 können so erkannt werden. Auch Verunreinigungen der Oberfläche des Jettingzylinders 10 oder defekte oder verbogene Greifer 13 können erkannt werden. Das Sensorsystem 14 ist datenübertragungstechnisch mit der Maschinensteuerung 15 verbunden, welche auch eine Sensorsteuerung umfasst. Das Sensorsystem 14 sollte weit genug stromaufwärtig der Inkjetköpfe 4 angeordnet sein, damit selbst bei einem Fehler an der Bogenhinterkante eines Bogens 1000 noch eine Kollision von Bogen 1000 und Inkjetköpfen 4 vermieden werden kann, z.B. durch Anhalten der Maschine 100, Anheben der Inkjetköpfe 4 oder Ausschleusen des fehlerbehafteten Bogens 1000 (nicht dargestellt). Stromabwärtig nach dem Jettingzylinder 10 befindet sich eine Ausschleustrommel 25, mittels welcher Fehlbogen ausgeschleust werden können, z.B. unvollständig bedruckte Bogen 1000.
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2 zeigt einen Ausschnitt der Druckmaschine 100 aus 1. Das Gehäuse der Druckmaschine 100 besitzt eine Zugangsöffnung 19, welche beispielsweise als eine Klappe zum Öffnen und Schließen ausgeführt ist. Das Sichtfeld 210 des Maschinenbedieners 200 reicht durch die Zugangsöffnung 19 hindurch bis zum Druckzylinder 10, während sich der Maschinenbediener 200 dabei in einer ergonomisch günstigen Position befindet.
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Mittels einer Detektionseinrichtung 14, welche Sensoren oder Kameras aufweisen kann, erfolgt eine permanente Überwachung der Oberfläche des Druckzylinders 10. Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt in einer Maschinensteuerung 15. Werden Fehler festgestellt, so werden diese im mit der Maschinensteuerung 15 verbundenen Datenspeicher abgespeichert. Die Maschinensteuerung 15 überprüft dabei die im Datenspeicher abgelegten Fehler daraufhin, ob wiederkehrende Fehler, sogenannte systematische Fehler, vorliegen, indem Fehlerart, Fehlerort und Fehlerhäufigkeit ausgewertet werden. Sofern ein Fehler 1001 oder auch ein wiederkehrender Fehler festgestellt wird, so erfolgt eine Ausgabe über den Bildschirm bzw. Display der Maschinensteuerung 15 an den Maschinenbediener 200. Zusätzlich kann auch ein winkelgesteuertes Anhalten des Druckzylinders 10 erfolgen: Da in der Maschinensteuerung 15 der Fehlerort dokumentiert ist, kann der Antriebsmotor 18 des Druckzylinders 10 derart angesteuert werden, dass der Druckzylinder 10 in einem Maschinenwinkel φ angehalten wird, so dass ein Fehler 1001 genau im Sichtbereich 210 des Maschinenbedieners 200 und damit auch im Eingriffbereich des Maschinenbedieners 200 durch die Zugangsöffnung liegt. Der Antriebsmotor 18 ist dazu datenübertragungstechnisch mit der Maschinensteuerung 15 verbunden. Der Maschinenbediener 200 kann, ausgehend von der auf dem Display der Steuerung 15 übermittelten Informationen zu dem Fehler eine schnelle und einfache Behebung des Fehlers 1001 erreichen.
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Wie in 3 dargestellt, kann die Druckmaschine 100 zusätzlich einen Lautsprecher oder ein Signalhorn 17 aufweisen sowie eine Warnlampe 16, um den Maschinenbediener 200 auf einen Fehler 1001 und ein erforderliches Einschreiten aufmerksam zu machen. Diese sind datenübertragungstechnisch mit der Maschinensteuerung 15 verbunden.
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Um dem Maschinenbediener 200 die Fehlstelle des Fehlers 1001 genau aufzuzeigen, kann in der Druckmaschine 100 eine Beleuchtungseinrichtung 20 vorgesehen sein, welche von der Maschinensteuerung 15 derart angesteuert wird, dass genau der Fehlerort beleuchtet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- Druckwerk
- 3
- Ausleger
- 4
- Inkjetköpfe
- 5
- Transferzylinder
- 10
- Druckzylinder (Jettingzylinder) (Transportvorrichtung)
- 11
- Bogenhaltebereich bzw. Bogenauflagefläche
- 12
- Kanal
- 13
- Greifer
- 14
- Sensor/Kamera
- 15
- Maschinensteuerung mit Bildschirm und Datenspeicher
- 16
- Warnlampe
- 17
- Lautsprecher / Signalhorn
- 18
- Antriebsmotor
- 19
- Zugangsöffnung
- 20
- Beleuchtungseinrichtung
- 100
- Bogendruckmaschine
- 1000
- Bogen
- 1001
- Defekt / Fehler
- 200
- Maschinenbediener
- 210
- Sichtfeld Maschinenbediener
- a
- Abstand
- T
- Transportrichtung
- φ
- Maschinenwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8579286 B2 [0002]
- US 2009/0284561 A1 [0002]
- US 2013/0307893 A1 [0003]
