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Vorrichtung zur Steuerung einer Rotationsdruckmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern einer
Rotationsdruckmaschine mittels Messung der Farbdichten einer auf dem Druckprodukt
mitgedruckten Farbkontrolleiste durch einen längs der Farbkontrolleiste über deren
verschiedene Farbzonen bewegbarenXeine Lichtquelle mit mindestens einem Photoempfänger
aufweisenden Meßkopf, der gleichmäßig bewegbar ist und Farbübergänge erfaßt.
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Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (DE-OS 29 0,1 980).
Während der gleichmäßigen Verschiebungsbewegung des Meßkopfes werden bei dieser
Vorrichtung die vom Photoempfänger kontinuierlich abgegebenen Meßwerte hinsichtlich
ihrer zeitlichen Änderung überprüft. In Abhängigkeit von der Größe der zeitlichen
Änderung werden die Grenzen der Meßfelder und/oder der Anfang des Druckprodukts
bestimmt.
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Die Erfassung der Grenzen zwischen den Meßfeldern wird nicht nur vom
Wechsel der Farben beeinflußt, sondern auch von den Reflexionseigenschaften der
Oberfläche des Druckprodukts. Der Einfluß der Reflexionseigenschaften kann so groß
sein, daß demgegenüber die Änderung der Farben nicht ausreicht, um den Übergang
zwischen den Meßfeldern genau festzustellen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
erläuterten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß die Grenzen zwischen den Meßfeldern
einfacher und sicherer erfaßt werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nur der Farbübergang
zu einem schwarzen Meßfeld einer zugeordneten Farbzone, in der verschiedene
Farbfelder
nebeneinander angeordnet sind, die Beaufschlagung eines Zählers mit Zählimpulsen
einleitet, die nach Erreichen vorgebbarer, auf die Breite der Meßfelder und den
Beginn des schwarzen Meßfeldes abgestimmter Zählwerte die Übernahme der vom Meßkopf
abgegebenen Farbdichtemeßwerte in nachgeschaltete Verarbeitungseinrichtungen freigeben.
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Ausgenutzt wird hierbei die zwischen schwarzen und andersfarbigem,
meist weißem Untergrund auftretende Helligkeitsschwankung, die ausseprägter ist
als die Helligkeitsschwankungen beim Übergang von Meßfeldern mit anderen Farben.
Die Übernahme der in den einzelnen Meßfeldern ermittelten Farbdichtewerte, z. B.
in nachgeschaltete Speicher; erfolgt in Abhängigkeit von den voreingestellten Zählerwerten.
Der Zähltakt wird daher bei jeder Gruppe von Farbzonen auf das schwarze Meßfeld
synchronisiert. Es werden hiermit Meßfehler verhindert, die auf der Schrumpfung
des Druckprcdvkts beruhen. Bezogen auf die Länge einer Farbzone mit den aufeinand-rnfolgenden
Meßfeldern sind die Ausmaße von etwaigen Schrumpfungen so gering, daß sie sich nicht
auf die Messung auswirken. Ein Einfluß der auf die Länge einer Farbzone bezogenen
Schrumpfung läßt sich durch entsprechende Einstellung der Zählwerte insofern völlig
ausschalten, als die Freigabe der Dich-emeßwerte im mittleren Bereich des jeweiligen
Meßfeldes erfolgt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Meßkopf
mehrere Photoempfänger aufweist, die nebeneinander in Bewegungsrichtung des Meßkopfes
angeordnet sind und denen jeweils ein Komplementärfilter für eine Farbe vorgeschaltet
ist. Die Abmessungen des die Photoempfänger enthaltenden Meßkopfes in Richtung der
Verschiebebewegung ist im aligemeinen größer als die Länge einer Farbzone mit den
Farbmeßfeldern. Die Zählwerte, die für die Übernahme der Dichtemeßwerte in nachgeschaltete
Einrichtungen maßgebend sind, werden für die einzelnen Meßfelder so eingestellt,
daß die Abtastung dann freigegeben wird, wenn sich der entsprechende Photoempfänger
an der vorgesehenen Stelle über dem zugeordneten Meßfeld befindet. Es kann daher
eine fortlaufende Farbdichtemessung erfolgen, Nicht erforderlich ist ein Meßkopf
mit einem ständig rotierenden Rad im Strahlengang, in dem die verschiedenen optischen
Farbfilter in der Reihenfolge wie die Meßzonen angeordnet sind. Der konstruktive
Aufwand gegenüber dem bekannten Stand der Technik iSt bei dieser Vorrichtung daher
wesentlich geringer.
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Vorzugsweise sind vier Photoempfänger und vier, je für die Farben
schwarz, gelb, magenta und cyan ausgelegte Komplementärfilter vorhanden.
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Bei einem mittels eines Spindel antriebs verschiebbaren Meßkopf ist
vorgesehen, daß die Spindel mit einem Schrittmotor verbunden ist, dessen Verstellimpulse
als Zählimpulse benutzt werden bzw. mit den Zählimpulsen synchronisiert sind. Die
Stellung des Meßkopfes ergibt sich bei dieser Ausführungsform aus der Anzahl der
dem Schrittmotor zugeführten Impulse.
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Es kann somit ein einziger Taktgeber sowohl für die Steuerung der
Verschiebebewegung des Meßkopfes als auch für die Erzeugung der Zählimpulse verwendet
werden.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform mit einem mittels eines
motorischen Spindelantriebs verschiebbaren Meßkopf ist vorgesehen, daß die Spindel
mit einem Impulsgeber verbunden ist, dessen Impulse als Zählimpulse und für die
Wegsteuerung benutzt werden. Auch diese Anordnung kommt mit einem Taktgeber, z.
8. einem Drehimpulsgeber, aus.
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Bei einer günstigen Ausführungsform sind jedem Meßfeld mehrere Zähiwerte
zugeordnet, wobei die von den jeweiligen Photoempfängern bei Positionen, die diesen
Zählwerten entsprechen, abgegebenen Farbdichtemeßwerte zur Mittelwerbildung verwendet
werden. Die Mittelwertbildung gleicht den einfluß von Unregelmäßigkeiten der Oberfläche
des Druckprodukte aus und verhindert, daß Unregelmäßigkeiten wie bei einer einmaligen
Abtastung je Meßzone die Einrichtung zur Verstellung der Farbzufuhr in unerwünschter
Weise steuern.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere MerkmaIe sowie Vorteile
ergeben.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht von oben eines Meßkopfes und ein Druckprodukt
mit Meßfeldern auf einem Meßtisch, Fig. 2 Ein Blockschaltbild einer Anordnung zur
Messung von Farbdichtewerten.
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Ein bedruckter Bogen 1 mit in den Farbzonen 2 nebeneinander angeordneten
Meßfeldern
3,4, 5, 6 für unterschiedliche Farben befindet sich unverrückbar auf einer Auflage
7. Über den Meßfeldern 3,4, 5, 6 ist ein Meßkopf 8 verschiebbar angeordnet. Die
Richtung der Meßkopfbewegung wird durch eine Führungsstange 9 bestimmt, die parallel
zu den Meßfeldern 3,4,5,6 verläuft. Die Führungsstange 9 ist in einem nicht näher
bezeichneten Rahmen gelagert. Zum Antrieb des Meßkopfes 8 dient eine Gewindespindel
Der Meßkopf 8 enthält vier Lichtquellen 11 (Fig. 2) und vier in Richtun der Verschiebebewegung
nebeneinander angeordnete Photoempfänger 12, 13, 1e,l Vor den Photoempfängern 12
bis 15 sind jeweils Komplementärfarbfilter 16,17, 18, 19 für schwarz, gelb, magenta
und cyan angeordnet. Die in einer Reihe auf dem bedruckten Bogen 1 angeordneten
Farbmeßfelder in den Far-anen 2 bilden eine Farbkontrolleiste. Die Farbzonen haben
eine Längs:Sdehnjn von etwa 30 mm. Den Meßfeldern 3,4, 5 und 6 sind die Farben schwarz.
gelb.
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blau und rot zugeordnet.
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Den Photoempfängern 12, 13, 14, 15 sind jeweils nicht näher bezeichnete
logarithmische Verstärker nachgesch3itet, deren Ausgänge mit Schaltern 20, 21, 22,
23 verbunden sind. An die Schalter 20, 21, 22,23 schließen sich jeweils Analogspeicher
24,25,26,27 an.
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Der Photoempfänger 12 ist über seinen nachgeschalteten logarithmischen
Verstärker an einen Schwellwertdiskriminator 29 mit nachgeschaltetem Speicher angeschlossen,
dessen Ausgang mit einer Torschaltung 30 verbunden ist. Der zweite Eingang der Torschaltung
30 wird von einem Taktgenerator 31 gespeist, dessen Ausgang weiterhin in nicht näher
dargestellter Weise mit einem Steuerwerk 32 verbunden ist, das an einen Schrittmotor
33 angeschlossen ist. Der Schrittmotor 33 dient zum Antrieb der Gewindespindel 10.
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Die Torschaltung 30 steht mit dem Zähleingang eines Zählers 34 in
Verbindung, dessen Ausgang an vier Vergleicher 35, 36, 37, 38 angeschlossen ist,
die jeweils die Betätigung eines der Schalter 20,21, 22,23 steuern.
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Die zweiten Eingänge der Vergleicher 35, 36, 37, 38 werden jeweils
von Speichern 39, 40, 41, 42 gespeist. Die Rücksetzeingänge des Zählers 34 und des
mit dem Diskriminator 29 verbundenen Speichers sind an den Ausgang
des
Vergleichers 38 angeschlossen. Den Speichern 25,26, 27, 28 sind nicht näher dargestellte
Recheneinrichtungen und Einrichtungen zur Verstellung der Farbzufuhr an die Rotationsmaschine
nachgeschaltet.
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Zur Messung der Farbdichten in den Meßfeldern 3,4,5,6 der Farbkontrollleiste
wird der Meßkopf 8 über die Farbkontrolleiste 2 bewegt. Dem Schrittmotor 33 werden
über das Steuerwerk vom Taktgeber 31 abgeleitete Impulse zugeführt, um den Meßkopf
8 über die Gewindespindel 10 anzutreiben. Die Anzahl der dem Schrittmotor 33 zugeführten
Impulse is-t ein Maß für den Abstand des Meßkopfes von einer Bezugsstellung, beispielsweise
der Ruhelage am linken Spindelende. In dieser Stellung befindet sich der Meßkopf
8 außerhalb des bedruckten Bogens 1. Das Steuerwerk 32 enthält zweckmäßigerweise
einen nicht dargestellten Zähler für die zur Betätigung des Schrittmotors bestimmten
Impulse. Der Inhalt dieses Zählers gibt den Ort des Meßkopfes 8 längs der Führungsstange
9 an. Die Meßwertabgabe kann daher auf den Ort des Meßkopfes 8 bezogen werden.
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enn der Meßkopf 8 gegen das schwarze Meßfeld 3 bewegt wird, gibt der
äußere Photoempfänger 12 während des Übergangs zum Rand der Meßzone 3 ein sich stark
änderndes Signal ab, das als Beginn der Meßzone 3 gewertet wird. Überschreitet dieses
Signal die im Diskriminator 29 eingestellte Schwelle, dann wird der nachgeschaltete
Speicher gesetzt, der über die Torschaltung 30 den Zähler 34 für die vom Taktgeber
31 erzeugten Zählimpulse freigibt. Während der Verschiebung des Meßkopfes 8 summiert
der Zähler 34 synchron mit den Verstellimpulsen des Schrittmotors die Taktimpulse
auf. Der Inhalt des Zählers 34 ist deshalb ein Maß für den Abstand des Photoempfängers
12 vom Rand der Meßzone 3.
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Am Vergleicher 35 steht der Inhalt des Zählers 34 und der im Speicher
39 vorhandene Wert an. Der Wert im Speicher 39 ist so gewählt, daß er etwa der halben
Breite des Meßfeldes 3 entspricht. Wenn der Photoempfänger 12 über der Mitte des
Meßfeldes 3 angekommen ist, stimmen die Inhalte des Zählers 34 und des Speichers
39 überein. Der Vergleicher 35 gibt ein Steuersignal an den Schalter 20 aus, der
geschlossen wird und das vom Photoempfänger 12 über den nachgeschalteten logarithmischen
Verstärker ausgegebene Signal als Farbdichtemeßwert in den Speicher 25 überträgt.
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Bei der Weiterbewegung des Meßkopfes 8 wird der Schalter 20 wieder
geöffnet, während die Taktimpulse weiterhin in den Zähler 34 gelangen.
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In den Speicher 40 ist ein Wert. eingegeben, der der Verschiebung
des Photoempfängers 13 vom Rand des Meßfeldes 3 um den Abstand zwischen den Rand
des Meßfeldes 3 und der Mitte des Meßfeldes 4 entspricht. Sobald sich der Photoempfänger
13 über der Mitte des Meßfeldes 4 befindet, stellt der Vergleicher 36 die Übereinstimmung
der Inhalte des Zählers 34 und des Speichers 40 fest und gibt ein Betätigungssignal
an den Schalter 21, der das vom Photoempfänger 13 über den zugeordneten logarithmischen
Verstärker abgegebene Signal dem Speicher 26 als Farbdichtemeßwert zuführt.
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Mit der Weiterbewegung des Meßkopfes 8 wird der Schalter 21 wider
geöffnet. In den Speichern 41,42 sind jeweils Werte eingestellt, die den Verschiebungen
der Photoempfänger 14 bzw. 15 vom Rand des Meßfeldes 3 um den Abstand zwischen dem
Rand der Meßzone 3 und den Mitten der Meßfelder 5 bzw. 6 entsprechen. Dies bedeutet,
daß die Vergleicher 37 bzw.
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38 während der Positionierung der Phstoempfänger 14 bzw. 15 über den
jeweiligen Mitten der Meßzonen 5,6 die Schalter 22 bzw. 23 schließen und somit die
gemessenen Farbdichtewerte den Speichern 27,28 zuführen. Der Vorgang wiederholt
sich, wenn der Meßkopf an der rechten Gruppe 2 von Meßzonen 3, 4, 5, 6 ankommt.
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Es findet somit eine Synchronisation der Lage der Abtaststellen in
den Meßfeldern 3, 4, 5, 6 auf dem Beginn der Meßfelder 3 statt. Die oben erläuterte
Anordnung ermöglicht eine kontinuierliche Farbdichtemessung unter weitgehender Ausschaltung
von Einflüssen wie Schrumpfung des Papiers. Trotz der Schrumpfung wird der Tastkopf
genau über den ausgewählten Meßstellen positioniert. Zu berücksichtigen ist hierbei,
daß sich Schrumpfungen auf die Abmessungen einer Gruppe nebeneinanderliegender Meßzonen
3, 4, 5, 6 wegen der geringen Ausdehnung nur in einem für die Messung vernachlässigbaren
Umfang auswirken.
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Es ist vorteilhaft, in jedem Meßfeld 3,4,5,6 mehrere Farbdichtemessungen
vorzunelunen und daraus den Mittelwert für die Farbdichte zu bestimmen.
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Dies kann durch die Vorgabe mehrerer, den Meßstellen entsprechender
Werte an die Vergleicher 35,36,37,38 geschehen. Es ist möglich, je Meßfeld die entsprechenden
Werte nacheinander, beispielsweise automatisch, in den jeweiligen Speicher zu übertragen.
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Die Rückstellung des Zählers 34 und des Speichers am Diskriminator
29 erfolgt bei der Betätigung des Schalters 23. Die Spindel 10 kann auch von einem
Dreh- oder Gleichstrommotor angetrieben werden, wobei zweckmäßigerweise ein Drehimpulsgeber
formschlüssig mit der Spindel 10 verbunden ist. Die von diesem Geber erzeugten Impulse
werden als Zählimpulse und als Wegimpulse für die Steuerung des entsprechenden Motors
verwendet.
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