DE19716066C1 - Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckbogen und Testformen - Google Patents
Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckbogen und TestformenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf
Druckerzeugnissen und Testformen, bestehend aus einem Gehäuse mit
Grundplatte, Meßkopf, Display, Bedienelementen und einer Meß- und
Auswertelektronik.
Solche Handmeßgeräte sind bspw. nach der DE 43 05 968 C2 bekannt. Die
Messung der optischen Dichte und der farbmetrischen Kennwerte an
Druckkontrollstreifen und Testformen erfolgt durch eine von Hand mit dem
Meßgerät auf der Meßfläche ausgeführte Bewegung, bei der eine größere
Anzahl von Meßfeldern abgetastet wird. Außerdem können mit dem
Handmeßgerät Messungen im Bild ausgeführt werden, wobei das Meßgerät auf
den ausgewählten Stellen genau und wiederholbar positioniert wird.
Reflexionsmessungen auf Druckbogen und Testformen werden zur Bestimmung
der optischen Dichte und der davon abgeleiteten Kennwerte wie Tonwert
zunahme und Druckkontrast vorgenommen. Außerdem werden farbmetrische
Messungen mit Dreibereichsfarbmeßgeräten und Spektralphotometern zur
Bestimmung der CIE-Werte an Testformen und Druckerzeugnissen
verschiedener Art ausgeführt. Einige Spektralphotometer können sowohl die
Kennwerte der optischen Dichte als auch farbmetrische Kennwerte in
Kombination messen.
Für Dichtemessungen auf Drucken werden am Bogenrand Druckkontrollstreifen
mitgedruckt, die aneinandergereihte Kontrollfelder für die am farbigen Bild
beteiligten Farben besitzen. Bevorzugt sind das die für den Vierfarbendruck
genormten Prozeßfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Die Kontrollfelder
sind meistens nur 5 bis 6 mm breit, so daß ein Druckkontrollstreifen, der sich
über die gesamte Druckbreite erstreckt, bei einem mittleren Bogenformat aus
mehr als 200 Kontrollfeldern bestehen kann.
Noch mehr Kontrollfelder enthalten Testformen, mit denen die Druckqualität der
Druckmaschinen im ganzen Format geprüft und optimiert wird. Eine völlig neue
Art der Testformen ist für die Farbkalibration von digitalen Proofgeräten
entstanden, deren Kontrollfelder vorwiegend farbmetrisch gemessen werden.
Um die durch spezielle Softwareprogramme berechnete Farbkalibration
möglichst lückenlos im gesamten sichtbaren Farbenraum zu erhalten, sind
Testformen für das sogenannte Color Management entwickelt worden, die
zwischen 200 und 2000 Meßfelder beeinhalten. Die bekannte Testform der
internationalen Norm ANSI IT8.7/3-1993 enthält zum Beispiel 928 Meßfelder.
Die herkömmliche Art der Auswertung von Druckkontrollstreifen und Testformen
erfolgt mit Handmeßgeräten, mit denen nacheinander allerdings immer nur ein
Kontrollfeld gemessen werden kann. Solche Geräte sind preiswert, aber zu
langsam, um viele Kontrollfelder schnell und komfortabel auszuwerten. Daran
hat auch eine Ausführung nichts geändert, bei der der Meßkopf motorisch
bewegt wird (siehe EP 0171360). Hierbei muß immer noch das Gerät von Feld
zu Feld geschoben und eine als Sucher ausgeführte Lochblende exakt auf dem
Meßfeld positioniert werden, bevor die motorische Bewegung des Meßkopfes
ausgelöst werden kann, wobei der Meßkopf aus einer Öffnung im Meßgerät
herausfährt, über dem Meßfeld kurz stehenbleibt und dann wieder in die
Ausgangsposition zurückkehrt.
Ein bezüglich des motorisch angetriebenen Meßkopfes deutlich verbessertes
Handdensitometer ist nach der DE 43 18 637 C1 bekannt. Bei diesem ist der
Meßkopf mit einem an ihm angeordneten Führungsausleger zur Längsachse
des Gehäuses querverschieblich gelagert. Im Gehäuse ist auf dessen Boden
ein mit der Steuerelektronik verbundener Umkehrmotor mit seiner Welle parallel
zur Längsachse des Gehäuses angeordnet. Dabei ist an der Welle des
Umkehrmotors ein direkt mit dem Meßkopf gekoppelter, zwischen Endstellungen
begrenzt beweglicher Kurbeltrieb angeordnet. Der aus Umkehrmotor und
Kurbeltreib gebildete Verstellantrieb des Meßkopfes ist mit Elementen zur
Erzeugung von Endstellungsimpulsen ausgestattet. Mittels dieses
Kurbelgetriebes ist die seitliche Anordnung von Sucher und Meßkopf mit einem
motorischen Verstellantrieb auf einfache und raumsparende Art möglich, zumal
relativ aufwendige Kulissen- oder Schwingenführungen, wie sie beim Gerät
nach der EP 0 171 360 zwecks Stillstandes des Meßkopfes bei
weiterlaufendem Motor erforderlich sind, außer Betracht gelassen werden
können.
Eine wesentliche Verbesserung wurde mit einem Handmeßgerät erreicht, bei
dem der motorisch angetriebene Meßkopf in einer Linie über mehrere
Kontrollfelder hinweg bewegt wird und dabei die einzelnen Felder mißt (siehe
DE 37 23 701). Auf diese Weise können in einem Zug zwischen zwölf und
vierundzwanzig Felder gemessen werden.
Die Auswertung vollständiger Druckkontrollstreifen über die gesamte Länge
hinweg in einem Vorgang ist heute nur mit großen Scandensitometern möglich,
bei denen es sich um regelrechte Meßmaschinen mit hohem technischen
Aufwand handelt, die entsprechend teuer sind.
Noch größer ist der Aufwand von Meßplottern, die den Meßkopf in XY-Richtung
bewegen und damit die automatische Auswertung ganzer Testformen
ermöglichen. Meßplotter besitzen aber den einzigartigen Vorteil, daß damit auch
im gedruckten Bild gemessen werden kann, weil der Meßkopf auf beliebige
Punkte im Bild mit hoher und wiederholbarer Genauigkeit positioniert werden
kann. Dagegen ist das Wiederauffinden bestimmter Meßstellen im Bild mit
einem Handmeßgerät nur mit Einschränkungen möglich.
Ausgehend von einem Handmeßgerät der eingangs genannten Art, liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, solche Handmeßgeräte dahingehend zu
verbessern, daß mit diesen und im Vergleich zu den bisherigen
Handmeßgeräten, wesentlich beschleunigt, viele Meßstellen in einem Zuge
erfaßt und ausgewertet werden können.
Eine erste und besonders einfache Lösung besteht darin, daß auf der
Anordnungsseite des Meßkopfes am Gehäuse an dessen unteren Längsrand
eine Parallelführungsleiste angeordnet ist, die im Bereich des Meßkopfes mit
einer Durchsichtsausnehmung für dessen Meßöffnung versehen ist.
Die erste Lösung verlangt zwar die Zuhilfenahme einer auf dem zu testenden
Druckbogen längs des Druckkontrollstreifens in geeigneter Weise fixiert
aufzulegenden Leiste, durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist aber die
Voraussetzung geschaffen, das Handmeßgerät schnell längs der Leiste über alle
Meßfelder des Druckkontrollstreifens kontinuierlich parallel verschieben zu
können, was mit bisherigen Handmeßgeräten allein schon deshalb nicht möglich
war, weil dafür der Meßkopf im Wege steht, egal in welcher Weise dieser am
Gehäuse angeordnet bzw. diesem zugeordnet ist.
Bei der zweiten Lösung, die allerdings einen etwas größeren apparativen
Aufwand verlangt, ist eine solche Parallelführung ohne Zuhilfenahme einer Leiste
bzw. eines Lineals erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Grundplatte
mit der Achse quer zur Richtung der Abtastbewegung beim Messen eine um
wenige Zehntelmillimeter aus der Grundplatte herausragende Führungswalze
angeordnet ist. In der weiteren Ausbildung ist auf der Achse der Führungswalze
ein elektronischer Drehgeber angeordnet, wobei der Drehgeber mit einer
elektronischen Schaltung für die Auswertung und Umrechnung der
Drehgebersignale in Wegstrecken verbunden ist, welche Schaltung ihrerseits mit
der Meß- und Auswertelektronik in Verbindung steht.
Abgesehen davon, daß ein derart ausgebildetes Meßgerät dank der
Parallelführungswalze ohne Leiste parallel geführt werden kann, ist mit dieser
Ausführungsform der Erfindung die Voraussetzung für Weiterbildungen
dahingehend geschaffen, daß Messungen reproduzierbar auch im Bild selbst
durchführbar sind.
Beiden Lösungen ist also grundsätzlich zu eigen, daß die erfindungsgemäßen
Handmeßgeräte in einer von Hand ausgeführten kontinuierlichen Bewegung in
einer Linie über mehrere Kontrollfelder geführt werden können, wobei Beginn
und Ende der einzelnen Meßfelder erkannt und die Meßfelder nach optischer
Dichte oder nach ihren farbmetrischen Werten einzeln ausgewertet werden. Der
Übergang von einem Meßfeld zum nächsten wird anhand der kontinuierlich, in
kurzen zeitlichen Abständen gemessenen Remissionswerte erkannt.
Bei der zweiten Lösung kommt vorteilhaft noch hinzu, daß zusätzlich die
zurückgelegte Wegstrecke durch eine besondere Meßeinrichtung gemessen
wird, bei der die mit elektronischen Drehgebern verbundene mindest eine
Führungswalze oder eine in alle Richtungen bewegliche Kugel auf dem
Druckbogen oder der Testform abrollen, was noch näher erläutert wird.
Die kompakte Bauform und vor allem die feste Anordnung des Meßkopfes im
Meßgerät gemäß DE 43 05 968 machen es möglich, das Meßgerät als ganzes
von Hand über den Druckkontrollstreifen oder entlang einer Meßfeldreihe zu
führen. Die Anordnung des Meßkopfes am Meßgerät auf der dem Bediener
zugewandten Seite und die besondere Ausbildung des zylinderförmigen
Meßlichtkanals erlauben es, die jeweilige Position des Meßgeräts und des
Meßkopfes während der Bewegung in Bezug auf den Druckkontrollstreifen oder
die Meßfeldreihe zu kontrollieren.
Die erfindungsgemäßen Handmeßgeräte und ihre vorteilhaften Weiterbildungen
nach den Unteransprüchen werden nachfolgend an Hand der zeichnerischen
Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 perspektivisch das Handmeßgerät gemäß erster Lösung mit der
zugehörigen Parallelführungsleiste, angelegt am Druckkontrollstreifen
eines Druckbogens;
Fig. 2 die typische Darstellung eines Meßwertprofils als Ergebnis einer
computergestützten Auswertung;
Fig. 3 das Prinzip der optoelektronischen Meßfelderkennung;
Fig. 4 perspektivisch und schematisch die Grundplatte des Handmeßgerätes
nach der zweiten, erfindungsgemäßen Lösung;
Fig. 5 das Vorgehen beim Messen im Bild;
Fig. 6 perspektivisch eine Teildarstellung der Grundplatte des Handmeßgerätes
in besonderer Ausführungsform für Messungen im Bild;
Fig. 7 das Blockschaltbild der elektronischen Schaltung des Handmeßgerätes in
bevorzugter Ausführungsform und
Fig. 8 das Blockschaltbild der elektronischen Schaltung für das Handmeßgerät
nach Fig. 1.
Das Handmeßgerät besteht nach wie vor aus dem den Meßlichtkanal
aufweisenden Meßkopf, einem Gehäuse mit Display, Bedientasten und einer
Meß- und Auswertelektronik.
In Fig. 1 ist die Ausführungsform des Handmeßgeräts gemäß erster Lösung
dargestellt, mit der unter Zuhilfenahme eines Lineals oder einer Leiste 100
Druckkontrollstreifen 101 und Meßfeldreihen 105 durch eine von Hand in
Richtung des Pfeiles P ausgeführte Bewegung des Handmeßgeräts abgetastet
werden können. Der Druckkontrollstreifen 101 besteht aus mehreren
aneinandergereihten Kontrollfeldern 103, die sich nach Dichte oder Farbe
unterscheiden. Die von außen erkennbaren Elemente des Meßgeräts sind das
Gehäuse 1, das Display 5, die Bedienungstasten 6, eine Starttaste 7 und der
Meßkopf 3, der zum Teil und mit seinem Meßlichtkanal 3' auf der dem Bediener
zugewandten Seite aus dem Gehäuse 1 herausragt. Das Handmeßgerät besitzt
eine Grundplatte 2, auf der alle Elemente wie der Meßkopf 3, das Gehäuse 1
und auch die nicht dargestellte Leiterplatte mit der Meß- und Auswertelektronik
MA (siehe Fig. 7) angeordnet sind.
Abgesehen davon, daß die Parallelführungsleiste 8 auch als separates Teil an
der Grundplatte 2 angesetzt und befestigt sein kann, ist vorteilhaft und wie
dargestellt, die Parallelführungsleiste 8 aus einem über die Längsseitenfläche 10
des Gehäuses 1 herausragenden Rand der Grundplatte 2 gebildet, der im
Bereich des Meßkopfes 3 mit einer Durchsichtsausnehmung 9 versehen ist,
damit die Position der Meßöffnung 4 über den Kontrollfeldern 103 bei Beginn und
während des Meßvorgangs vom Bediener beobachtet werden kann. Durch das
Anlegen des Lineals 100 parallel zum Druckkontrollstreifen 101 kann das
Handmeßgerät mit seiner Parallelführungsleiste 8 am Lineal 100 entlang
geradlinig über den Druckkontrollstreifen geführt werden. Die Breite B der
Parallelführungsleiste ist zweckkmäßig so bemessen, daß die Meßöffnung 4 in
der Mitte der üblicherweise sechs Millimeter hohen Kontrollfelder 103 liegt, wenn
das Lineal 100 am unteren Rand des Druckkontrollstreifens 101 anliegt. Das
erleichtert dem Bediener die schnelle Zuordnung von Lineal 100,
Druckkontrollstreifen und Handmeßgerät und beeinträchtigt auch nicht das
Messen an größeren Kontrollfeldern. Damit das Handmeßgerät nicht mit seiner
ganzen Bodenfläche auf dem Druckbogen 110 aufliegt, sind in der Grundplatte 2
vier ballig ausgeführte Scheiben 11 aus leicht gleitfähigem Kunststoff
angeordnet, die zwischen Grundplatte 2 und Druckbogen 110 für einen Abstand
von wenigen Zehntelmillimetern sorgen. Mit einer der Bedienungstasten 6 kann
eine Vorwahl für einzelne Messungen oder für das kontinuierliche Abtasten von
mehreren Kontrollfeldern 103 eingestellt werden. Die getroffene Vorwahl wird im
Display 5 angezeigt. Ist das Handmeßgerät auf einzelne Messungen eingestellt,
wird es auf herkömmliche Art mit seiner Meßöffnung 4 schrittweise von Feld zu
Feld verschoben, und es wird mit der Starttaste 7 jeweils eine Messung pro
Meßfeld gestartet und ausgeführt. Bei der Einstellung auf kontinuierliches
Abtasten wird mit der Starttaste 7 der Meßvorgang gestartet und automatisch
beendet, wenn das Handmeßgerät nicht mehr weiterbewegt wird und das
Meßsignal sich nicht mehr ändert. Zusätzlich kann der Meßvorgang durch eine
zweite Betätigung der Starttaste 7 beendet werden. Mit einer der
Bedienungstasten 6 können die Meßwerte der abgetasteten Felder nacheinander
im Display 5 zur Anzeige gebracht werden. Vorzugsweise wird das Meßgerät
aber über eine bidirektionale Schnittstelle mit dem Datenkabel 25 an einen
Computer angeschlossen, um die Meßdaten der vielen Kontrollfelder
rechnergestützt auszuwerten und übersichtlich darzustellen.
Eine der üblichen Darstellungen auf dem Bildschirm ist zum Beispiel, daß die
Dichtewerte 104 - wie in Fig. 2 gezeigt - als Profil über der Meßfeldreihe 105
abgebildet werden. In ähnlicher Form können farbmetrische Werte oder deren
Abweichung zu vorgegebenen Sollwerten dargestellt werden.
Der Anschluß des Meßgeräts an einen Computer erlaubt es, auf das Display 5
zu verzichten und die Bedienelemente auf die Starttaste 7 zu reduzieren. Auch
die Elektronik des Meßgeräts kann auf die Funktionen der Gewinnung,
Verstärkung, Digitalisierung und vorübergehenden Speicherung der Meßsignale
beschränkt werden, wenn die weitere Datenverarbeitung in einem Computer
erfolgt. Damit gelingt es, das Meßgerät besonders kompakt, leicht und
kostengünstig auszubilden.
Voraussetzung für die in Fig. 1 dargestellte einfache Ausführung des
Handmeßgeräts ist, daß die einzelnen Meßfelder 103 beim Abtasten des
Druckkontrollstreifens 101 mit Hilfe der Meßsignale ohne eine besondere
Wegstreckenmessung identifiziert werden, was unter den folgenden
Bedingungen möglich ist.
Berücksichtigt man die praktische Handhabung, dann kann davon ausgegangen
werden, daß der Bediener das Meßgerät etwa innerhalb einer Sekunde über die
Breite eines DIN A4 Bogens führen kann. Das entspricht einer Abtast
geschwindigkeit von rund 200 Millimetern pro Sekunde und bedeutet, daß ein
Druckkontrollstreifen von 1000 mm Länge bei einem mittleren Druckformat in
fünf Sekunden abgetastet wird. Geht man weiterhin davon aus, daß während der
Bewegung des Handmeßgeräts in Abständen von einer Millisekunde gemessen
wird, dann erfolgen die einzelnen Messungen im Abstand von 0,2 mm. Bei einer
Meßfeldbreite von fünf Millimetern entspricht das fünfundzwanzig Einzel
messungen pro Feld, wobei allerdings nur die Messungen im mittleren Teil des
Meßfeldes auswertbar sind. Die Anzahl der Einzelmessungen pro Feld nimmt zu,
wenn das Handmeßgerät langsamer bewegt wird und nimmt ab bei einer
schnelleren Bewegung.
Auf der Grundlage der zahlreichen Einzelmessungen können die Meßfelder 103
voneinander unterschieden werden. Der Wechsel der Meßöffnung von einem
Meßfeld zum nächsten kann anhand des Meßwertprofils erkannt werden, das
beim Abtasten der Reihe der Meßfelder entsteht. Fig. 3 zeigt vier aneinander
gereihte Meßfelder 103 unterschiedlicher Farbe oder Dichte und das
Meßwertprofil 115, das durch die Aneinandereihung der digitalisierten
Meßsignale 116 gebildet wird. In Fig. 3 ist von Verhältnissen ausgegangen,
wonach die Breite der Meßfelder 103 fünf Millimeter beträgt und der Meßkopf 3
mit der Meßöffnung 4 von drei Millimeter Durchmesser mit einer Geschwindigkeit
von 200 mm pro Sekunde über die Meßfelder geführt wird, und daß die
Einzelmessungen in Abständen von einer Millisekunde erfolgen. Unter diesen
Verhältnissen werden pro Meßfeld 103 durch die Analogdigitalwandlung der
Geräteelektronik fünfundzwanzig digitale Meßsignale gewonnen, die in einem
Speicherbaustein der Geräteelektronik gespeichert werden und zur Auswertung
zur Verfügung stehen.
Auswertbare Meßsignale entstehen beim Abtasten nur im Kernbereich 107,
solange die Meßöffnung 4 sich vollständig innerhalb des Meßfeldes 103
befindet. Sobald die Meßöffnung 4 die Meßfeldgrenze 106 überschreitet, werden
Signale gemessen, die aus einer Mischung der Dichte oder Farbe der beiden
benachbarten Meßfelder 103 gebildet sind und für eine Auswertung nicht in
Betracht kommen. Die auswertbaren Meßsignale stammen aus dem Kernbereich
107 des Meßfeldes 103 und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie gleich groß
sind. Die nicht auswertbaren Meßsignale stammen aus dem Übergangsbereich
von einem Meßfeld 103 zum nächsten und sind ab- oder zunehmend, je
nachdem ob das folgende Meßfeld schwächer oder stärker gefärbt ist. Auf dieser
Grundlage erfolgt die optoelektronische Erkennung der einzelnen Kontrollfelder
103. Diese Erkennung hat den Vorteil, daß auch verschieden breite Meßfelder
103 innerhalb einer Reihe ohne weitere Maßnahmen korrekt erkannt werden,
sofern eine bestimmte Breite nicht unterschritten wird. Weiterhin können durch
eine besondere Auswertung der verwertbaren Signale wie Mittelwertberechnung
und ähnliche mathematische Verfahren leichte Meßwertschwankungen
ausgeglichen werden, wodurch zum Beispiel drucktechnisch bedingte
Farbschwankungen berücksichtigt werden.
Eine weitere Ausgestaltung des Handmeßgeräts besteht darin, daß durch eine in
die Grundplatte eingelassene Führungswalze 12 das Handmeßgerät bei der
Abtastbewegung geradlinig bzw. parallel geführt wird, wodurch das in Fig. 1
dargestellte Lineal 100 als Hilfsmittel entbehrlich ist. Zugleich kann die
Führungswalze 12 für eine Wegstreckenmessung benutzt werden, wodurch nicht
nur die Meßfelderkennung unterstützt werden kann, sondern vorteilhaft auch die
Auswertung von Farbverläufen möglich wird.
Fig. 4 zeigt die Anordnung einer solchen Führungswalze 12 auf der Grundplatte
2. Die Führungswalze 12 ist drehbar in Lagern 14' angeordnet und ersetzt zwei
der Gleitscheiben 11 bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Führungswalze
12 ragt wenige Zehntelmillimeter aus der Grundplatte 2 nach unten heraus und
wird beim Verschieben des Handmeßgeräts auf dem Druckbogen 110 in
Drehung versetzt. Das Abrollen der Führungswalze 12 auf dem Druckbogen 110
erzwingt eine geradlinige Bewegung des Handmeßgeräts. Wird das
Handmeßgerät vor der Messung in seiner Längsachse parallel zum
Druckkontrollstreifen ausgerichtet, dann wird im Verlauf der von Hand
ausgeführten Bewegung das Handmeßgerät parallel zum Druckkontrollstreifen
101 verschoben. Um Schlupf zwischen der Führungswalze 12 und dem
Druckbogen 110 zu vermeiden, ist die Führungswalze 12 aus Hartgummi oder
einem Material mit ähnlich hohem Reibungskoeffizient gebildet. Um andererseits
eine Berührung der Führungswalze 12 in ihrer ganzen Länge auf dem
Druckbogen 110 zu vermeiden, ist diese mit einer breiten Flachnut 19 versehen,
wodurch nur zwei äußere Abrollringe 20 mit dem Druckbogen 110 in Kontakt
kommen.
Die Führungswalze 12 ergibt in Verbindung mit der vorbeschriebenen
optoelektronischen Meßfelderkennung ein funktionsfähiges Handmeßgerät, mit
dem Druckkontrollstreifen und Meßfeldreihen durch eine von Hand geführte
Bewegung des Meßgeräts ohne zusätzliche Hilfsmittel abgetastet werden
können.
In einer weiteren Ausgestaltung ist auf die Achse 14 der Führungswalze 12 ein
inkrementaler Drehgeber 15 angeordnet, der die Messung der mit dem
Handmeßgerät zurückgelegten Wegstrecke erlaubt. Derartige Drehgeber sind
bekannt und handelsüblich und arbeiten nach dem Prinzip, daß eine mit Löchern
oder Strichmarken 21 versehene Scheibe 22 durch eine Lichtschranke 23
geführt wird. Die auf diese Weise erzeugten Impulse werden einem Impulszähler
in der Geräteelektronik (Fig. 7) zugeführt und in Wegstrecken umgerechnet.
Damit können die anhand von Fig. 3 beschriebenen Meßsignale ihrem Meßort
auf dem Druckkontrollstreifen und im Meßfeld zugeordnet werden. Drehgeber mit
zwei Lochreihen oder zwei Lichtschranken liefern zwei um 90° phasen
verschobene Impulsreihen, die neben der Wegstreckenmessung auch die
Bewegungsrichtung erkennen. Eine fehlerhafte Bedienung des Handmeßgeräts,
die in einer vorübergehenden Bewegung in die verkehrte Richtung besteht, kann
auf diese Weise erkannt und signalisiert oder korrigiert werden.
Die geradlinige Führung des Handmeßgeräts kann durch eine zweite
Führungswalze 13 (rechts in Fig. 4) zusätzlich verbessert werden, so daß das
Handmeßgerät auch bei einer weniger sorgfältigen Handhabung seine Spur
beibehält. Ein Vergleich der Impulse der Drehgeber 15 der beiden
Führungswalzen 12, 13 zeigt an, ob beide Führungswalzen 12, 13 ohne Schlupf
auf dem Druckbogen 110 abrollen und die Wegstrecken korrekt gemessen
werden. Bei geringem Schlupf kann eine geeignete Korrektur der Wegmessung
vorgenommen werden. Starker Schlupf führt zu einer akustischen und optischen
Fehlermeldung und zum Abbruch des Meßvorgangs. Die Impulsrate von einem
der Drehgeber 15 kann außerdem zu einer Fehleranzeige bei einer zu schnell
ausgeführten Bewegung des Handmeßgeräts benutzt werden. Die wichtigste
Funktion der Wegstreckenmessung besteht aber darin, daß damit Farbverläufe
aufgenommen werden können und Messungen im gedruckten Bild möglich sind.
Solche Messungen im Bild sind dann notwendig, wenn aus Platzgründen keine
Druckkontrollstreifen 101 auf dem Druckbogen 110 angebracht werden können
oder wenn im gedruckten Bild an ausgewählten Stellen die farbmetrischen Werte
mit einem Proof oder dem Original verglichen werden sollen. Hierbei besteht die
Notwendigkeit, die zur Messung ausgewählten Bildstellen auf allen Druckbogen
exakt zu treffen, weil sonst bildabhängige Farbänderungen fälschlicherweise als
druckbedingte Farbschwankungen interpretiert werden können.
Das mit einer oder zwei Führungswalzen 12, 13 und Drehgebern 15
ausgestattete Handmeßgerät kann für Messungen im Bild eingesetzt werden,
wenn nach einer Methode Verfahren wird, die nachfolgend anhand Fig. 5
erläutert wird. Im in Fig. 5 mit 109 bezeichneten Bildfeld des Druckbogens 110
sind als Beispiel drei Bildstellen 111 dargestellt, die zur Messung ausgewählt
sind. Als Ausgangspunkt der XY-Koordinaten bietet sich einer der Eckpunkte des
Bildes an, der hier mit 112 bezeichnet ist. Da das mit Führungswalzen
ausgestattete Handmeßgerät nur geradlinig in X-Richtung bewegt werden kann,
muß der Ausgangspunkt auf dem als Y-Achse benutzten linken Bildrand mit
Anlegemarken 113 versehen werden, die als dünne unauffällige Striche
mitgedruckt werden oder - was umständlicher und weniger genau ist - auf jeden
neu zu messenden Druckbogen 110 mit Hilfe eines Maßstabes eingezeichnet
werden. Im Kreuzungspunkt von Anlegemarke und Bildrand kann der Meßkopf 3
sehr genau positioniert und dann nach rechts in den ausgewählten Bildpunkt
111' verschoben werden. Dabei ist die Wegstrecke 114 zurückzulegen, die vor
Druckbeginn bestimmt und im Meßgerät oder im Computer gespeichert worden
ist. Die Wegstrecke 114 wird beim Verschieben des Meßgeräts vom Drehgeber
15 gemessen und nach Erreichen der ausgewählten Meßstelle im Display 5 des
Handmeßgeräts oder am Monitor eines per Datenkabel angeschlossenen
Computers angezeigt oder auch akustisch signalisiert. Dann kann die Messung
gestartet werden.
Auf das Anbringen solcher Anlegemarken 113 kann verzichtet werden, wenn das
Handmeßgerät wie in Fig. 6 dargestellt, neben der Führungswalze 12 mit ihrem
Drehgeber 15 eine in allen Richtungen bewegliche Kugel 16 mit zwei
Drehgebern 17 und 18 aufweist, auf die die Bewegung der Kugel über mit ihr in
Kontakt stehende kleine Walzen 24 einwirkt. Mit der Kugel 16 und ihren
Drehgebern 17, 18 können gleichzeitig und voneinander unabhängig Wege in X-
und Y-Richtung kontrolliert werden. Der Meßvorgang im Bild gemäß Fig. 5 geht
so vor sich, daß das Handmeßgerät in einem der Eckpunkte des Bildfeldes 109
positioniert wird und direkt, also schräg zur ausgewählten Meßstelle bewegt wird.
Um eine fehlerhafte Positionierung zu vermeiden, muß lediglich darauf geachtet
werden, daß das Handmeßgerät beim Aufsetzen im Eckpunkt 112 des Bildfeldes
109 und nach Erreichen der Meßstelle 111' parallel zum oberen oder unteren
Bildrand steht, was mit dem Auge hinreichend genau beurteilt werden kann. Um
beim Abrollen auf dem Druckbogen 110 Schlupf zu vermeiden, besteht die Kugel
aus einem wenig gleitfähigen Material.
Die Ausrüstung des Meßgeräts mit der Kugel 16 und der Führungswalze 12 hat
den Vorteil, daß die wichtige Funktion, nämlich das Abtasten von Druckkontroll
streifen 101 und von Meßfeldreihen 105 der Testformen ohne jede
Beeinträchtigung der leichten Bedienbarkeit ausgeführt werden kann, weil die
Kugel 16 das Verschieben des Handmeßgeräts in seiner Längsachse in keiner
Weise behindert. Dagegen muß beim Messen im Bildfeld ein etwas größerer
Widerstand überwunden werden, der von der Führungswalze 12 ausgeht, der
aber auf die Genauigkeit der Positionierung keinen Einfluß hat. Mit der zuletzt
beschriebenen Ausführungsform ist das Handmeßgerät für das abwechselnde
Messen auf Druckkontrollstreifen und im gedruckten Bild universell einsetzbar
Was nun die erforderliche Meß- und Auswertelektronik MA für die bevorzugte
Ausführungsform betrifft, so wird auf Fig. 7 verwiesen, die das Blockdiagramm
der elektronischen Schaltung des Handmeßgeräts zeigt. Das Handmeßgerät
arbeitet nach der genormten 0°/45°-Meßgeometrie, wobei die Meßfläche 102 von
der im Meßkopf 3 befindlichen Meßlichtlampe 31 senkrecht beleuchtet und das
reflektierte Licht vom ebenfalls im Meißkopf 3 befindlichen Analysator 32 unter
45° aufgenommen wird. Der Analysator 32 kann in bekannter Weise aus
mehreren Photodioden mit vorgeschalteten Filtern oder aus einem Gitter-Dioden-
Modul für spektralphotometrische Messungen bestehen. Die Wegstrecken
messung erfolgt durch die Führungswalze 12 und die bewegliche Kugel 16 und
die Drehgeber 15 und 17, 18. Die Stromversorgung des Meßgeräts erfolgt
vorzugsweise netzunabhängig durch die Batterie 33, deren Spannung für die
Versorgung sämtlicher Bauteile mit Energiebedarf in der elektronischen
Schaltung 34 nach Größe, Polarität und Konstanz aufbereitet wird. Die analogen
Signale des Analysators 32 werden einem Verstärker 35 und einem Multiplexer
36 zugeführt, der vom Prozessor 37 gesteuert wird und der die analogen Signale
der Photodioden des Analysators 32 im ständigen Zyklus mit hoher Frequenz
schaltet und an einen Analogdigitalwandler 38 weitergibt, wo die Umwandlung
der analogen Signale in digitale erfolgt. Der vom Prozessor 37 gesteuerte AD-
Wandler 38 liefert die digitalen Signale zur weiteren Bearbeitung an den
Prozessor 37, der mit dem Datenspeicher 39 und dem Programmspeicher 40
korrespondiert. Der Prozessor 37 steuert alle übrigen Funktionen des
Handmeßgeräts, zu dem die Steuerung und der Datenaustausch mit der
Schaltung 42 der Drehgeber 15, 17, 18 gehören und das Display 5. Über eine
bidirektionale Normschnittstelle 41 kann der Datenaustausch auch mit einem hier
nicht dargestellten Computer erfolgen. Von besonderer Bedeutung sind die vom
Prozessor 37 ausgeführten Steuer- und Rechenoperationen, die die Meßsignale
und die Signale der Drehgeber bearbeiten und miteinander in Bezug setzen.
Bei der Einfachausführung des Handmeßgerätes, wie zu Fig. 1 beschrieben,
reduziert sich die Elektronik entsprechend Fig. 8, in der entsprechende
Elektronikelemente mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.
1
Gehäuse
2
Grundplatte
3
Meßkopf
3
'Meßlichtkanal
4
Meßöffnung
5
Display
6
Bedientasten
7
Starttaste
8
Parallelführungsleiste
9
Durchsichtsausnehmung
10
Längsseitenfläche
11
Scheiben
12
Führungswalze
13
Führungswalze
14
Achse
14
'Lager
15
Drehgeber
16
Kugel
17
Drehgeber
18
Drehgeber
19
Flachnut
20
Abrollringe
21
Strichmarken/Löcher
22
Scheibe
23
Lichtschranke
24
Walzen
25
Datenkabel
MAMeß- und Auswertelektronik
MAMeß- und Auswertelektronik
31
Meßlichtlampe
32
Analysator
33
Batterie
34
elektronische Schaltung
35
Verstärker
36
Multiplexer
37
Prozessor
38
Analogdigitalwandler
39
Datenspeicher
40
Programmspeicher
41
Normschnittstelle
42
Schaltung
100
Lineal
101
Druckkontrollstreifen
102
Meßfläche
103
Kontrollfelder
104
Dichtewerte
105
Meßfeldreihe
106
Meßfeldgrenze
107
Kernbereich
109
Bildfeld
110
Druckbogen
111
Bildstellen
111
'Bildpunkt
112
Eckpunkt
113
Anlagemarken
114
Wegstrecke
115
Meßwertprofil
116
Meßsignale
Claims (8)
1. Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckerzeugnissen und
Testformen, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Grundplatte (2),
Meßkopf (3), Display (5), Bedientasten (6, 7) und einer Meß- und
Auswertelektronik (MA)
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Anordnungsseite des Meßkopfes (3) am Gehäuse (1) an
dessen unterem Längsrand eine Parallelführungsleiste (8) angeordnet ist,
die im Bereich des Meßkopfes (3) mit einer Durchsichtsausnehmung (9) für
dessen Meßöffnung (4) versehen ist.
2. Handmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallelführungsleiste (8) aus einem über die Längsseitenfläche
(10) des Gehäuses (1) herausragenden Rand der Grundplatte (2) gebildet
ist.
3. Handmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß aufsetzseitig an der Grundplatte (2) mindestens drei ballig
ausgebildete, aus der Grundplattenfläche nur um wenige Zehntelmillimeter
herausragende Scheiben (11) aus gut gleitfähigem Material angeordnet
sind.
4. Handmeßgerät für Reflexionsmessungen auf Druckerzeugnissen und
Testformen, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit Grundplatte (2),
Meßkopf (3), Display (5), Bedientasten (6, 7) und einer Meß- und
Auswertelektronik (MA)
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Grundplatte (2) mit der Achse (14) quer zur Richtung der
Abtastbewegung (P) beim Messen mindestens eine um wenige
Zehntelmillimeter aus der Grundplatte (2) nach unten herausragende
Führungswalze (12) angeordnet ist.
5. Handmeßgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens eine Führungswalze (12) mit einer Flachnut (19) und
an beiden Enden mit Abrollringen (20) versehen ist.
6. Handmeßgerät nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens eine Führungswalze (12) mit einem elektronischen
Drehgeber (15) versehen ist, der mit einer elektrischen Schaltung (42) für
die Auswertung und Umrechnung der Drehgebersignale in Wegstrecken
verbunden ist, welche Schaltung (42) ihrerseits mit der Meß- und
Auswertelektronik (MA) in Verbindung steht.
7. Handmeßgrät nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Grundplatte (2) eine in allen Richtungen bewegliche, aus der
Grundplatte (2) nur um wenige Zehntelmillimeter nach unten
herausragende, mit längs und quer zur Abtastrichtung messenden
elektronischen Drehgebern (17, 18) versehene Kugel (16) im Abstand zu
der mindestens einen Führungswalze (12) angeordnet ist.
8. Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Drehgeber (15, 17, 18) Einrichtungen zur Erkennung der
Bewegungsrichtung angeordnet sind.
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