DE19930738A1

DE19930738A1 - Verfahren zur Steuerung der zyklischen Bogenzufuhr für eine drucktechnische Maschine

Info

Publication number: DE19930738A1
Application number: DE1999130738
Authority: DE
Inventors: Ruediger Engelmann
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2001-01-11

Abstract

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der zyklischen Bogenzufuhr für eine druchtechnische Maschine zu entwickeln, welches eine Zuverlässigkeit aufweist und für eine große Palette von Bedruckstoffarten geeignet ist. DOLLAR A Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei einem Verfahren zur Steuerung der zyklischen Bogenzufuhr für eine drucktechnische Maschine, bei dem aus einem Vergleich eines Signals eines im Förderweg der Bogen angeordneten Detektors und eines Bezugssignals bei unrichtiger Zufuhr ein Fehlersignal abgeleitet wird, DOLLAR A und bei dem das Fehlersignal zur Erzeugung eines Stellsignals für ein Stellglied verwendet wird, welches die Zufuhr korrigiert oder anhält, mindestens über die in Förderrichtung (s) eines Bogens (2) liegende Länge des Bogens (2) das Detektorsignal (P IST ) gespeichert wird. DOLLAR A Die Erfindung ist bei allen Bogendruckmaschinen und bei allen bogenverarbeitenden Maschinen anwendbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der zyklischen Bogenzufuhr für eine drucktechnische Maschine.

Bei Druckmaschinen ist es bekannt, die von einem Stapel vereinzelten Bogen mit Hilfe von Detektoren auf doppelte oder mehrfache Zufuhr zu überwachen. Ein Detektor besteht aus Sender und Empfänger. Die Größe des Empfängersignals ist von der Dicke und der Beschaffenheit des Bedruckstoffes abhängig. Das Empfängersignal wird einer Auswerteeinheit zugeführt. Bei gleichzeitiger Zufuhr von zwei oder mehreren Bogen wird ein Signal generiert, welches ein Anhalten der Zufuhr und ein Anhalten der Druckmaschine bewirken kann. Die Empfindlichkeit des Detektors wird auf die jeweilige Bedruckstoffdicke eingestellt, wozu ein Kalibrierbogen der Druckmaschine zugeführt werden kann. Unterschreitet die Signalgröße am Empfänger einen Grenzwert wird das Signal für die unrichtige Zufuhr generiert. Durchfließt der vom Sender ausgehende Energiestrom den Bogen, dann kann die Färbung eines bereits bedruckten Bogens den Energiestrom am Empfänger so stark bedämpfen, daß auf unrichtige Zufuhr erkannt werden würde. Wird die Empfindlichkeit des Empfängers soweit herabgesetzt, daß die die bedruckten Flächen kein Fehlersignal hervorrufen, dann besteht die Gefahr, daß doppelt zugeführte Bogen in die Druckmaschine gelangen und dort Schäden verursachen. Aus diesen Gründen wird eine Kontrolle auf doppelte Zufuhr auf einen druckfreien Bogenrand beschränkt.

Werden zwei Bogen gleichzeitig und in Förderrichtung leicht versetzt zugeführt, dann kann dieser Zustand über eine Längenmessung der Bogen erkannt werden. Die Längenmessung beruht auf der Detektion der vorlaufenden und nachlaufenden Kante der Bogen, wobei die Zahl von zwischen den Kantensignalen liegenden Drehgebersignalen einer Fördereinrichtung ausgewertet werden kann. Auch hier besteht die Gefahr, daß doppelt liegende Bogen teilweise zugeführt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der zyklischen Bogenzufuhr für eine drucktechnische Maschine zu entwickeln, welches ein hohe Zuverlässigkeit aufweist und für eine große Palette von Bedruckstoffarten geeignet ist.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß jeder Bogen über seine gesamte Länge detektiert wird, wird die Detektion nicht nur an diskreten Stellen am Bogenrand vorgenommen, sondern es wird der sich über die Bogenlänge ergebende Signalverlauf verwendet, um auf unrichtige Zufuhr zu erkennen. Der Signalverlauf des Detektors ist von der Oberflächenbeschaffenheit des jeweiligen Bogens abhängig. Werden Bogen zugeführt, die bereits bedruckt sind, dann der geht der Aufdruck in den Signalverlauf ein. Eine Empfindlichkeitseinstellung des Detektors angepaßt auf Bedruckstoff und Druckbild kann entfallen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiel erläutert werden. Es sind dargestellt in

Fig. 1 ein Schema einer Anordnung für die Durchführung des Verfahrens,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für ein Referenzprofil und ein Istprofil mit resultierendem Vergleichsprofil,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein Referenzprofil und ein Istprofil mit einem aus doppelter Zufuhr resultierenden Vergleichsprofil, und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Referenzprofil und ein Istprofil mit einem aus überlappender Zufuhr resultierenden Vergleichsprofil.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung enthält einen Detektor 1 für Bogen 2. Der Detektor 1 besteht aus einem Sender 3 und einem Empfänger 4. Bei einem optischen Detektor 1 geht vom Sender 3 ein Lichtstrom 5 in Richtung in des Empfängers 4 aus. In Abhängigkeit vom Vorhandensein, vom Material, von der Zahl und von der Beschichtung mit Druckfarbe der Bogen 2 wird der Lichtstrom 5 auf dem Weg zum Empfänger 4 geschwächt. Desweiteren beinhaltet die Anordnung einen Signalumschalter 6, der mit dem Ausgang des Empfängers 4 verbunden ist. Ein Umschaltkontakt des Signalumschalters 6 führt zu einem Referenzprofilspeicher 7. Der zweite Umschaltkontakt des Signalumschalters 6 leitet die Signale zu einem Phasenanpaßglied 8, dem ein Istprofilspeicher 9 nachgeschaltet ist. Die Ausgänge des Referenzprofilspeichers 7 und des Istprofilspeichers 9 sind mit einem Vergleicher 10 innerhalb einer Auswerteeinheit 11 verbunden. Die Auswerteeinheit 11 besitzt einen Signalausgang 12, der mit einer nicht weiter dargestellten Steuereinheit für eine drucktechnische Maschine verbunden ist.

In einem ersten Schritt wird der Schalter 6 mit dem Referenzprofilspeicher 7 verbunden. Vor dem eigentlichen Zuführen der Bogen 2 zur drucktechnischen Maschine werden Referenzbogen 2 quer zur Richtung des Lichtstromes 5 gefördert. Über den Förderweg s ergeben sich Signalschwankungen am Ausgang des Empfängers 4, die für mindestens einen Zufuhrzyklus im Referenzprofilspeicher 7 dauerhaft gespeichert werden. Nach Abspeicherung eines solchen Referenzprofiles P_SOLLwird der Signalumschalter 6 in Richtung des Zweiges mit dem Phasenanpaßglied 8 und dem Istprofilspeicher 9 umgelegt. Die eigentliche zyklische Zufuhr von Bogen 2 kann gestartet werden. Für jeden Zufuhrzyklus wird ein Istprofil P_IST phasenrichtig aufgenommen und in dem Vergleicher 14 mit dem Referenzprofil P_SOLL verglichen. Sind die Abweichungen zwischen dem Istprofil P_IST und dem Sollprofil P_SOLL größer als ein vorgegebenen Schwellwert, dann wird ein Signal 13 an dem Ausgang 12 erzeugt, daß eine fehlerhafte Zufuhr vorliegt. Das Signal 13 kann dazu verwendet werden, dem Bediener der drucktechnischen Maschine den fehlerhaften Zustand anzuzeigen und/oder die weitere Bogenzufuhr zu stoppen.

Die Ermittlung des Referenzprofils kann insbesondere in der Andruckphase von Zeit zu Zeit erneut vorgenommen werden. Das Verfahren funktioniert sowohl bei der Zufuhr einzelner Bogen 2 als auch bei der Zufuhr in Form eines Stromes überlappt liegender Bogen 2. Mit dem Verfahren kann erkannt werden, ob ein Bogen 2 entlang einer Abtastlinie eine gewünschte Länge hat, ob ein Bogen 2 Risse oder Löcher hat, ob ein Bogen 2 mehrfach gefördert wurde und ob auf dem Bogen 2 Butzen oder dergleichen anhaften. Ebenso kann erkannt werden, ob ein Bogen 2 ein gewolltes Druckbild trägt oder ob das Druckbild beschädigt ist. Ein Zyklus und das zugehörige Profil P_IST, P_SOLL kann sich über mehr als eine Länge eines Bogens 2 erstrecken. Z. B. ist es möglich, auf einem Stapel bereits zusammengetragene Bogen 2 zu vereinzeln und zuzuführen. Ein Zyklus ergibt sich dann aus einer zusammengehörenden Einheit von Bogen 2, die unterschiedliche Druckbilder tragen können. Der Vergleich vom Referenzprofil P_SOLL und Istprofil P_IST kann kontinuierlich oder an diskreten Förderstrecken s vorgenommen werden. Eine Variante besteht darin, Referenzprofil P_SOLL und Istprofil P_IST Jeweils einmal pro Zyklus zu vergleichen. Beim Vergleich von Referenzprofil P_SOLL und Istprofil P_IST können in der Signalverarbeitungstechnik bereits bekannte Verfahren eingesetzt werden. Das Phasenanpaßglied 8 gewährleistet den phasenrichtigen Vergleich von Referenzprofil P_SOLL und Istprofil P_IST. Die Phasenlage des Istprofils P_IST kann aus Signalflanken von der Vorder- und Hinterkante der Bogen 2 abgeleitet werden, die in Beziehung zu Signalen eines Drehgebers oder äquivalenten Gebers für die Position der die Bogen 2 fördernden Elemente gesetzt werden können. Die Phasenanpassung kann in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit der Bogen 2 vorgenommen werden. Eine weitere Möglichkeit der Phasenanpassung besteht darin, die Position des Detektors 1 relativ zur Förderrichtung s zu steuern oder zu regeln.

Als Detektoren 1 sind vorzugweise solche einsetzbar, die eine hohe Empfindlichkeit, Linearität und Dynamik aufweisen. Je nach Material der Bogen 2 und der aufgedruckten Farbe können Detektoren 1 verwendet werden, die auf optoelektronischem, akustischen, magnetischen oder kapazitiven Prinzipien beruhen.

Zur Erkennung schrägliegender Bogen 2 können quer zur Förderrichtung s und quer zum Energiestrom 5 mehrere Detektoren 1 vorgesehen werden. Als optoelektronischer Detektor ist eine Kamera verwendbar, die Signale erzeugt, die die gesamte Oberfläche des Bogens 2 wiedergeben. In diesem Fall sind besagte Referenzprofile P_SOLL und Istprofile P_IST zweidimensional ausgebildet.

Anhand der Fig. 2 und 4 soll die Signalgewinnung im folgenden näher beschrieben werden. In Fig. 2.1 ist ein Bogen 14 dargestellt, der ein Druckbild 15 trägt. Beim Fördern des Bogens 14 in Richtung 16 wird dieser entlang einer Abtastlinie 17 an einem ortsfesten, im Durchlicht arbeitenden, optoelektronischen Detektor 18 vorbeigeführt. Wenn der Bogen 14 ein Referenzbogen ist, dann repräsentiert das am Ausgang des Detektors 18 entstehende Signal ein in Fig. 2.2 dargestelltes Referenzprofil P_SOLL. Der über eine Bogenlänge dargestellte Intensitätsverlauf entspricht dem Dichteverlauf des Materials des Bogens 14 und dem darauf befindlichen Aufdruck. Die vertikalen Linien von Fig. 2.1 nach Fig. 2.2 zeigen die Orte von zusammengehörenden Sprungstellen im Intensitäts und Dichteverlauf. Das Referenzprofil P_SOLL wird gespeichert. Das Referenzprofil P_SOLL kann über die Länge des Bogens 14 an einer Vielzahl von Orten gespeichert werden. Es ist möglich, aus Gründen der Signalverarbeitungsgeschwindigkeit, die Zahl der zu speichernden Intensitätswerte auf wenige Werte, z. B. nur drei Werte, zu beschränken.

Nach dem Speichern des Referenzprofils P_SOLL werden weitere Bogen 14 der drucktechnischen Maschine zugeführt, wobei mit Hilfe des Detektors 18 in gleicher Weise wie beim Referenzprofil P_SOLL Istprofile P_IST aufgenommen und gespeichert werden. In Fig. 2.3 ist ein aufgenommenes Istprofil P_IST von einem einfach zugeführten Bogen 14 dargestellt. Das Istprofil P_IST weist gegenüber dem Referenzprofil P_SOLL in Druckrichtung beziehungsweise Förderrichtung 16 einen Phasenversatz U auf. Bis auf den Phasenversatz U sind das Istprofil P_IST und das Referenzprofil P_SOLL identisch. Bei Zufuhr von Bogen 14 zu einer Bogendruckmaschine mit einem Zufuhrtisch und Vorderkantenanschlägen könnte der Phasenversatz U durch Verstellen dieser Anschläge im Rahmen eines Positionierregelkreises kompensiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einem Vergleich des Istprofils P_IST mit dem Referenzprofil P_SOLL. Um den Vergleich mit einem einfachen Differenzverstärker 10 (Fig. 1) durchführen zu können, durchläuft das Istprofil P_IST das Phasenanpaßglied 8, welches z. B. als Schwellwertkomparator ausgeführt werden kann. Ohne Phasenanpassung ergäbe sich am Ausgang des Differenzverstärkers 10 das in Fig. 2.4 gezeigte Vergleichssignal. Bei identischen Ist- und Referenzprofil P_IST, P_SOLL und kompensierter Phase ist die Differenz Null, wodurch sich das in Fig. 2.5 gezeigte konstante Signal am Ausgang des Differenzverstärkers 10 ergibt.

In den Fig. 3.1-3.3 ist ein Fall von genau übereinanderliegenden, bedruckten Doppelbogen 19 gezeigt. Bei doppelt liegenden Bogen 19 ist die Transmission von Licht gemindert, was in Fig. 3.1 durch die gegenüber Fig. 2.1 mehr gräuliche Darstellung im Druckbild 15 und am Bogenrand 20 verdeutlicht sein soll. In Fig. 3.2 sind bereits phasenkompensiert Referenzprofil P_SOLL und das Istprofil P_IST dargestellt. Durch die verminderte Transmission liegt das Istprofil P_IST im Pegel durchweg niedriger als das Referenzprofil P_SOLL. Bei Differenzbildung von Ist- und Sollprofil P_IST, P_SOLL ergibt sich das in Fig. 3.3 gezeigte Vergleichsprofil in Form eines über die Länge der Doppelbogen 19 reichenden Rechteckimpulses. Aus diesem Rechteckimpuls kann ein Signal für das Vorhandensein von doppelten Bogen 19 abgeleitet werden.

In den Fig. 4.1-4.3 ist ein Fall der Zufuhr von doppelt und leicht in Förderrichtung 16 versetzt liegenden Bogen 21, 22 dargestellt. Der Versatz a ist sowohl an den Bogenkanten 23, 24 als auch im Druckbild 15 vorhanden. Wie bereits zu den Fig. 3.1-3.3 beschrieben, liegt bei doppelt oder mehrfach liegenden Bogen 21, 22 das Ist-Profil P_IST im Pegel deutlich unter dem Referenzprofil P_SOLL (Fig. 3.2). Hinzu kommt ein Phasenversatz zwischen Ist- und Referenzprofil P_IST, P_SOLL durch den mechanischen Versatz a der Bogen 21, 22. Der Versatz a kann durch Kantendetektoren für die Vorderkanten der Bogen 21, 22 separat ermittelt werden und für eine Kompensation des Phasenversatzes zwischen Istprofil und Referenzprofil P_IST, P_SOLL verwendet werden. In Fig. 4.3 ist das resultierende Vergleichsprofil nach erfolgter Phasenanpassung zwischen Ist- und Referenzprofil P_IST, P_SOLL gezeigt. Wegen der doppelten Zufuhr entsteht auch hier ein rechteckförmiger Signalverlauf. Der Pegel U des rechteckförmigen Signalverlaufes kann auf Überschreiten eines Grenzwertes U_S überwacht werden, um ein Signal für die doppelte Zufuhr abzuleiten.

Das Referenzprofil P_SOLL kann ständig von neuem aufgenommen werden, wobei sich im Extremfall ein neues Referenzprofil P_SOLL aus einem Istprofil P_IST eines vorgehend einzeln zugeführten Bogens 14 ergibt.

Bezugszeichenliste

1

Detektor

2

Bogen

3

Sender

4

Empfänger

5

Lichtstrom

6

Signalumschalter

7

Referenzprofilspeicher

8

Phasenanpaßglied

9

Istprofilspeicher

10

Vergleicher

11

Auswerteeinheit

12

Signalausgang

13

Signal

14

Bogen

15

Druckbild

16

Richtung

17

Abtastlinie

18

Detektor

19

Doppelbogen

20

Bogenrand

21

,

22

Bogen

23

,

24

Bogenkante

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der zyklischen Bogenzufuhr für eine drucktechnische Maschine,
bei dem aus einem Vergleich eines Signals eines im Förderweg der Bogen angeordneten Detektors und eines Bezugssignals bei unrichtiger Zufuhr ein Fehlersignal abgeleitet wird,
und bei dem das Fehlersignal zur Erzeugung eines Stellsignales für ein Stellglied verwendet wird, welches die Zufuhr korrigiert oder anhält, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens über die über die in Förderrichtung (s) eines Bogens (2) liegende Länge eines Bogens (2) das Detektorsignal (P_IST) gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor (1) bestehend aus einem Sender (3) und Empfänger (4) verwendet wird, daß die Bogen (2) zwischen Sender (3) und Empfänger (4) hindurch gefördert werden, wobei das Detektorsignal (P_IST) den Verlauf der Dicke des zwischen Sender (3) und Empfänger (4) liegenden Materials über die Länge des Bogens (2) wiedergibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein optoelektronischer Detektor (1) verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustischer Detektor (1) verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der über die Länge des Bogens (2) gespeicherte Verlauf des Detektorsignals (P_IST) mit einem gespeicherten Bezugsverlauf (P_SOLL) der Dicke verglichen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsverlauf anhand eines Kalibrierlaufes ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugsverlauf (P_SOLL) aus vorgegebenen Daten für ein Druckbild und Bogenkenngrößen errechnet wird.