DE19708645A1 - Verfahren zum Bestimmen der Systemabstände in Graviermaschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Systemabstände in Graviermaschinen zum Gra­ vieren von Druckzylindern.

Die elektromagnetische Zylindergravur ist heute das am weitesten verbreitete Verfahren zur Bearbeitung von Tiefdruckformen. Zum Gravieren der Druckzylinder werden Graviermaschinen verwendet, in die der zu gravierende Zylinder eingelegt und in Rotation versetzt wird. Die Graviermaschine weist einen Geräteträger auf, an dem eine Mehrzahl von Graviersystemen montiert ist. Jedes Graviersystem hat einen Diamantgravierstichel, der auslenkbar in dem System aufgehängt und elektromagnetisch steuerbar ist, um gesteuert durch die von der Bildvorlage abgenommenen oder von einem Datensatz abgerufenen und aufbereiteten Gravurdaten die gewünschten Einstiche (Näpfchen) in die Oberfläche des rotieren­ den Druckzylinders zu schneiden. Ein Vorschubantrieb verfährt den Geräteträger mit den Graviersystemen sukzessive entlang der Längsrichtung des Druckzylinders, so daß die Zylinderoberfläche mit einem Raster aufeinanderfolgender Linien bestehend aus Se­ rien von Näpfchen abgedeckt wird, wobei ein typischer Wert für die Linienabstände 140 µm beträgt. Die Graviersysteme - in gän­ gigen Maschinen arbeiten 12 Graviersysteme parallel nebenein­ ander - sind im typischen Fall jeweils im Abstand einer Druck­ seite auf dem Geräteträger montiert und gravieren gleichzeitig die Oberfläche des Druckzylinders.

Die Abstände der Graviersysteme zueinander sind in herkömmlichen Maschinen mechanisch einstellbar. Da für den Farbdruck die Druckzylinder für die verschiedenen Farben in separaten Gravier­ vorgängen und auf verschiedenen Graviermaschinen graviert wer­ den, müssen die Positionen der Graviersysteme relativ zueinander genau bestimmt sein, damit die gravierten Linienraster für die verschiedenen Farben, die exakt in Überdeckung kommen sollen, nicht relativ versetzt zueinander im Druckbild erscheinen. Die Einstellungen der Systemabstände erfolgten bisher mit mechani­ schen Lehren und optischer Vermessung durch das Bedienungsperso­ nal der Graviermaschine und machen einen nicht unerheblichen Zeit- und Bedienungsanteil für den Graviervorgang insgesamt aus.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ermittlung und Korrektur der Systemabstände in Graviermaschinen zu schaffen, das einfach und wenigstens teilweise automatisch durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungs­ gemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Graviersysteme in ihre Ausgangsstellung am Druckzylinder gebracht, und es wird mit allen Graviersystemen, vor dem eigentlichen Graviervorgang, jeweils eine Linie, ganz oder teilweise über den Umfang des Druckzylinders, graviert, so daß an der Position jedes Gravier­ systems ein eingravierter Ring oder Ringsektor gebildet wird. Anschließend wird der Geräteträger mit seinem Vorschubantrieb in Längsrichtung des Druckzylinders verschoben, wobei die relative Position des Geräteträgers anhand des Vorschubs des Geräteträ­ gers aus der Ausgangsstellung erfaßt wird. Zumindest an dem in Vorschubrichtung hinten liegenden Graviersystem ist ein Detektor angebracht, der die Oberfläche des Druckzylinders beim Vorschub abtastet und die gravierten Linien detektiert. Den detektierten Linien wird die erfaßte zugehörige Position des Geräteträgers am Druckzylinder zugeordnet und aus den Positionen aller detektier­ ten Linien werden die Graviersystemabstände bestimmt. Da der Vorschubantrieb des Geräteträgers eine sehr genaue Einstellung relativ zum Druckzylinder erlaubt (erheblich genauer als auf einen Linienabstand von typischerweise 140 µm) stehen über den Vorschubrandantrieb genaue relative Positionsdaten zur Verfü­ gung, die den detektierten gravierten Linien zugeordnet werden können. Durch Differenzbildung können damit die Systemabstände in einem automatischen Verfahren sehr genau bestimmt werden. Abweichungen vom Sollwert der Systemabstände können dann durch mechanische Verstellung der Graviersysteme am Geräteträger - durch elektronisch steuerbare Stelleinrichtungen oder manuell - und/oder durch rechnerische Korrekturen an den Bilddaten kom­ pensiert werden.

Die gravierten Linien können entweder durchgehend, ohne Vibra­ tion des Gravierstichels oder mit Näpfchenstruktur graviert werden. Da die gravierten Linien sehr schmal sind und senkrecht zur Vorschubrichtung des Geräteträgers am Druckzylinder verlau­ fen, ergeben sie sehr präzise Positionsmarkierungen, die von den Detektoren beim Vorschub entlang der Zylinderlängsachse gut und präzise erfaßt werden können.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Drehgebersignale des Elektromotors, der den Vorschubantrieb des Geräteträgers antreibt, verwendet, um die relative Position des Geräteträgers zum Druckzylinder zu erfassen. Die Drehgebersigna­ le des Elektromotors erlauben eine sehr exakte Positionsangabe, die einer detektierten Linienmitte zugeordnet werden kann. Damit ist eine sehr exakte Bestimmung der relativen Systemabstände möglich.

Zur absoluten Bestimmung der Position der Graviersysteme am Druckzylinder kann die Ausgangsstellung des Geräteträgers am Gravierzylinder entweder manuell vorgenommen werden oder es wird eine automatische Positionierung des Geräteträgers am Druckzy­ linder vorgenommen. Dazu wird in einer vorteilhaften Ausfüh­ rungsform der Erfindung der Geräteträger zunächst am Druckzylin­ der entlang verfahren und mit Hilfe des oder der Detektoren die Druckzylinderenden detektiert und diesen kann dann in der glei­ chen Weise, wie später den detektierten Gravurlinien, eine sehr exakte relative Positionsangabe des Vorschubantriebs zugeordnet werden, was eine exakte absolute Bestimmung der Systempositionen am Druckzylinder erlaubt. In dieser vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung kann die Bestimmung der Ausgangsposition des Geräteträgers am Druckzylinder und die anschließende Bestimmung der relativen Systemabstände in einem automatisierbaren Verfah­ ren vorgenommen werden.

In vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sind Detektoren zur Erfassung der gravierten Linien an mehreren Graviersystemen angebracht, so daß der Geräteträger nur um den maximalen Detektorabstand entlang des Druckzylinders verfahren werden muß. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an jedem Graviersystem ein Detektor zur Erfassung der gravierten Linien beim Vorschub über die Zylinderoberfläche angebracht.

Werden Abweichungen der ermittelten Systemabstände vom Sollwert ermittelt, können Korrekturen durch Verstellen der Position des jeweiligen Graviersystems in Längsrichtung des Druckzylinders vorgenommen werden. Dazu können steuerbare Stelleinrichtungen an den Graviersystemen vorgesehen sein, die elektronisch gesteuert eine mechanische Verstellung der Position des Graviersystems vornehmen. Es ist jedoch bevorzugt, zum Korrigieren einer Ab­ weichung des Graviersystemabstands vom Sollwert die Abweichung zunächst als ein ganzzeiliges Vielfaches des Linienabstandes und eine Restabweichung, die kleiner als ein Linienabstand ist, aufzuteilen. Der Anteil, der durch ein ganzzeiliges Vielfaches des Linienabstandes ausgedrückt wird, kann beim eigentlichen Graviervorgang durch elektronische Verzögerung der Gravurdaten um eine Verzögerungszeit, die einer dem Vielfachen entsprechen­ den Anzahl von Linienvorschüben der Gravurmaschine entspricht, kompensiert werden. Die Restabweichung kann durch elektronisch steuerbare Stelleinrichtungen an den Graviersystemen vor dem Gravieren korrigiert werden. Die letzt genannte Verfahrensweise hat den Vorteil, daß eine mechanische Korrektur nur noch um einen Bruchteil des Linienabstandes, nämlich die Restabweichung, vorgenommen werden muß, was die Anforderungen an die Stellein­ richtungen und den Stellvorgang erheblich erniedrigt.

Zum Detektieren der gravierten Linien können optische Detektoren verwendet werden, die die Reflektivitätsänderungen der Druck­ zylinderoberfläche im Bereich einer gravierten Linie erfassen. In der hochreflektiven Kupferoberfläche von Druckzylindern sind eingravierte Linien optisch einfach erfaßbar. Alternativ können elektromagnetische Detektoren verwendet werden, die die Verände­ rung von elektromagnetischen Eigenschaften der Druckzylindero­ berfläche im Bereich einer gravierten Linie erfassen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Bestimmen und Korrigieren der Systemabstände in Graviermaschinen, bei welchem Verfahren:

• - der Druckzylinder in die Graviermaschine eingelegt und eine Mehrzahl von Graviersystemen, welche im Abstand zuein­ ander auf einem Geräteträger montiert sind, in ihre Aus­ gangsstellung am Druckzylinder gebracht wird,
• - mit allen Graviersystemen jeweils eine Linie über einen Teil oder den gesamten Umfang des Druckzylinders graviert wird,
• - der Geräteträger durch einen Vorschubantrieb in Längsrich­ tung des Druckzylinders verfahren wird, wobei mit Hilfe des Vorschubantriebs relative Positionssignale für die Position des Geräteträgers in Längsrichtung des Druckzylinders erfaßt werden,
• - ein Detektor, der an dem in Vorschubrichtung des Geräte­ trägers hintenliegenden Graviersystem angebracht ist, die Oberfläche des Druckzylinders beim Vorschub abtastet und die gravierten Linien detektiert, wobei den detektierten Linien die über den Vorschubantrieb erfaßten Positionssignale für die jeweilige Position des Geräteträgers zugeordnet werden und daraus die Graviersystemabstände bestimmt und korrigiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vorschubantrieb des Geräteträgers einen Elektromotor aufweist, dessen Drehgeber­ signale verwendet werden, um die Positionssignale zu erzeu­ gen.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Korrigieren der Abweichung des jeweils ermittelten Gravier­ systemabstands vom Sollabstand die Abweichung in ein ganz­ zeiliges Vielfaches des Linienabstandes der Graviermaschine und eine Restabweichung aufgeteilt werden, die Restabwei­ chung durch elektronisch steuerbare Stelleinrichtungen an dem Graviersystem vor dem eigentlichen Graviervorgang kor­ rigiert und das ganzzeilige Vielfache beim Gravieren durch elektronische Verzögerung der Gravurdaten um eine einer ent­ sprechenden Anzahl von Linienvorschüben entsprechende Ver­ zögerungszeit kompensiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an mehreren Graviersystemen Detektoren für die gravierten Li­ nien montiert sind, so daß der Geräteträger nur um den maxi­ malen Detektorabstand entlang des Druckzylinders verfahren werden muß.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei an jedem Graviersystem der Graviermaschine ein Detektor zur Erfassung der gravierten Linien montiert ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Einlegen des Druckzylinders in einem ersten Schritt der Geräteträger den Druckzylinder zunächst ab. . .. und mit Hilfe der Detektoren die Druckzylinderenden detektiert wer­ den, um auf Grundlage der relativen Positionen der Druck­ zylinderenden zum Geräteträger die Ausgangsstellung des Geräteträgers am Druckzylinder zu bestimmen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Detektieren der gravierten Linien optische Detektoren ver­ wendet werden, die die Reflektivitätsänderung der Druckzy­ linderoberfläche im Bereich einer gravierten Linie erfassen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei elektroma­ gnetische Detektoren zum Detektieren der gravierten Linien verwendet werden, die elektromagnetische Eigenschaften der Druckzylinderoberfläche erfassen und gravierte Linien anhand von Änderungen der elektromagnetischen Oberflächeneigen­ schaften detektieren.