DE3232490A1

DE3232490A1 - Vorrichtung zum ermitteln und auswerten von farbmessfeldern auf einem druckbogen

Info

Publication number: DE3232490A1
Application number: DE19823232490
Authority: DE
Inventors: Alfred 6054 Rodgau Dorn; Peter Dipl.-Ing. 8756 Kahl Schramm; Siegfried 6050 Offenbach Schuhmann; Oded 8755 Alzenau Zingher
Original assignee: MAN Roland Druckmaschinen AG
Current assignee: Manroland AG
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1982-09-01
Publication date: 1983-03-31
Also published as: DE3232490C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln
und Auswerten von Farbmeßfeldern auf einem Druckbogen, der auf einem Koordinatenmeßtisch liegt, mit einem Densitometer.
Um das immer wiederkehrende Auswerten von Earbmeßfeldern auf einem Druckbogen mittels Densitometer vereinfachen zu können, müssen die Führungen des Densitometers in x-y-Richtung an Schienen bewegbar gehaltert werden Bei der ständigen Wiederholung einzelner Meßvorgänge bei gleichen Druckbögen scheidet ein Positionieren des Densitometers von Hand wegen der dabei auftretenden Ungenauigkeit aus.
Die Problemstellung ist besonders schwierig bei unterschiedlichen Papiersorten, wie z.B. dünnem Druckpapier und dickem Karton. Die Aufträge in Karton zwingen zu einer maximalen Ausnutzung der zu bedruckenden Flächen in der Form, daß kein Platz bzw. eingeschränkter Platz für Farbmeßfelder auf dem Druckbogen an den unterschiedlichsten Positionen des Druckbogens zur Verfügung steht.
D.h. die Farbmeßfelder sind immer bei den verschiedenen Druckaufträgen an unterschiedlichen Orten, je nachdem wo zwischen den Druckbildern geräde ein Freiraum für ein Farbmeßfeld zur Verfügung steht.
Ausgehend von dieser Problemstellung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, alle Bereiche des Druckbogens für Meßzwecke erfaßbar zu machen, wobei beim Erkennen der Lage des Druckbogens auf dem Koordinatenmeßtisch auf Beleuchtung und nicht exakt planes Aufliegen des Druckbogens auf dem Koordinatenmeßtisch beruhende Schwierigkeiten vermieden werden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lage der Farbmeßfelder auf den Druckbogen mittels einer Einrichtung erfaßbar und in einem ersten Speicher ablegbar ist, daß die Lage des Druckbogens auf dem Koordinatenmeßtisch mittels optischer Abtastelemente bestimmbar und in einem zweiten Speicher ablegbar ist, daß mittels der von den optischen Abtastelementen ermittelten Werte die Koordinatenwerte von einem festgesetzten Bezugspunkt auf dem Druckbogen zu einem festen Bezugspunkt auf dem Koordinatenmeßtisch umsetzbar sind und daß das in zwei Richtungen bewegbare Densitometer mittels der gespeicherten Werte wiederholbar auf die Farbmeßfelder des Druckbogens verfahrbar ist.
In einer ersten Ausführungsart werden die Lagedaten bzw. die Koordinaten der Farbmeßfelder des Druckbogens per Handbedienung über eine Tastatur am Koordinatenmeßtisch direkt eingegeben. Bei einer zweiten Ausführungsart liegt der Druckbogen auf dem Koordinatenmeßtisch und das Densitometer wird mittels einer Zielvorrichtung oberhalb eines Farbmeßfeldes in Position gebracht,und durch einen Tastendruck an einer Bedienkonsole werden die Koordinaten der Farbmeßfelder des Druckbogens abgespeichert.
Die dritte Ausführungsart sieht bei Wiederholungsaufträgen vor, die Datenkoordinaten der Farbmeßfelder jedes einzelnen Druckauftrages per Band einzuspielen. Bei Verpackungen z.B. ermöglicht die vorliegende Vorrichtung ein Verteilen der Farbmeßfelder nach den jeweilig sich ergebenen Verhältnissen auf den Druckbogen. Hierbei können in besonders vorteilhafter Weise die Farbmeßfelder über den ganzen Druckbogen verteilt angeordnet werden. Mit dem Koordinatenmeßtisch und den Speicherplätzen sowie deren Ver- arbeitung ist es möglich, diese Meßpunkte über den Bogen dann automatisch anfahren und messen zu können.
2ur genauen Lagebestimmung des Druckbogens auf dem Koordinatenmeßtisch reicht eine fotoelektrische Matrix zum Beispiel Bildsensor an einer Ecke aus. Die Genauigkeit wächst, wenn z.B. drei Reihen - Arrays, von denen zwei an der Grundseite und eines an einer Querseite angeordnet ist, günstig auf dem Koordinatenmeßtisch positioniert sind. Die Arrays werden sequentiell ausgelesen. Hierbei sind die Größe der Meßwerte dem eingestrahlten Licht und der Integrationszeit proportional. Die aus den Arrays ausgelesenen Werte werden digitalisiert und in einem nachgeschalteten Speicher, der von einer Steuerschaltung (Mikroprozessor) bedient wird, abgelegt. Es werden die von den Arrays abgegebenen Meßwerte im nicht durch den Bogen abgedeckten Zustand in einem ersten, die Meßwerte der durch einen Bogen abgedeckten Arrays in einem zweiten Speicher abgelegt. Durch Differenzbildung der ersten und zweiten Speicherbereiche werden die Minima und Maxima gefunden, durch die zu einem Bezugspunkt die Lage des Bogens definiert ist. Der Verlauf dieser Differenzwerte, insbesondere der durch Differenzieren ermittelte Wendepunkt im Kurvenverlauf, kann als Bogenkante definiert werden.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Lage der Bögen auf dem Koordinatenmeßtisch densitometrisch ausgemessen werden, ohne daß die Druckbögen an festen Anschlägen des Tisches anliegen müssen, bzw. ausgerichtet werden. Das Densitometer fährt hierbei über eine Druckbogenkante, die hierzu in besonders vorteilhafter Weise auf einer zur Druckbogenkante Kontrast bildenden Unterlage liegt, und bestimmt dadurch die Lage des Druckbogens auf dem Koordinatenmeßtisch.
Liegen die Druckbögen innerhalb der fotoelektrischen Abtastelemente, dann können die errechneten Werte des obigen Meßvorganges als Korrekturfaktoren für die erstmals festgelegten Meßkoordinaten dienen, womit jeder beliebig positioniert auf dem Koordinatenmeßtisch liegende Druckbogen ausmeßbar ist.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß bei Druckbögen deren auszumessende Kanten nicht eben, sondern leicht geknickt oder gewellt sind, ein Feststellen der Lagekoordinaten auf dem Koordinatenmeßtisch ebenso möglich ist, da ein Schlagschatten der Bogenkante auf der lichtelektrischen Matrix bzw. den Bildsensoren aus den oben genannten Gründen nicht erforderlich ist.
Sogar schräg einfallendes diffuses Licht führt durch das zweimalige Differenzieren zu einem präzisen Meßwert für die Lagebestimmung.
Weitere Merkmale und wesentliche Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den gezeigten Ausführungsbeispielen hervor.
Es zeigt: Fig. 1 einen Druckbogen auf einer Bogenunterkante mit unterschiedlichen elektrischen Bildsensoren die zu einem festen Bezugspunkt C auf der Bogenunterlage angeordnet sind und auf einem Druckbogen verteilt angeordnete Farbmeßfelder, Fig. 2 den schematischen Ablauf der Weiterverarbeitung der digitalisierten lichtelektrischen Informationen mittels Speicheranordnungen, Fig. 3 den Koordinatenmeßtisch mit einem zweiachsig geführten Densitometer und Bedienungseinrichtung.
An der Bogenunterlage 1 sind in einem definierten Abstand (A, B) zu einem Bezugspunkt (C) Bildsensoren 2, 3 vorgesehen. Jeder dieser Bildsensoren 2, 3 weist eine definierte Anzahl von in einer Reihe angeordneten Meßpunkten auf, die, wenn das Licht auf sie fällt, ein elektrisches Signal abgeben, welches in seiner Größe der einfallenden Lichtmenge entspricht. Jedem dieser Bildsensoren 2, 3 sind zwei Speicher 4, 5 zugeordnet, deren Speicherkapazität der Anzahl der Meßpunkte der Bildsensoren entspricht. Ein Rechner 6 überprüft die Speicher 4, 5 und gibt entsprechend dem Speicherinhalt einen Wert an einen weiteren Rechner 7, der alle Werte des Rechners 6 aufarbeitet und eine Positionsberechnung durchführt.
Die Funktionsweise der Erfindung ist wie folgt: Beide Bildsensoren 2, 3 sind von keinem Bogen überdeckt und geben einen Eichwert pro Meßpunkt an die Speicher 4.
Dies erfolgt durch ein Befehl "Eichen". Dann wird ein Bogen 8 auf die Bogenunterlage 1 gebracht und so positioniert, daß die Bildsensoren 2, 3 teilweise überdeckt werden. Dann erfolgt "Lage feststellen". Die jetzt von den Bildsensoren 2, 3 abgegebenen Werte werden dann in den Speicher 5 abgelegt und durch die Rechner 6 mit Eichwerten verknüpft.
Die Differenz dej Speicherinhalte wird nun von den Rechnern 6 verarbeitet und einem weiteren Rechner 7 zugeführt, der die Istlage des Bogens errechnet. Der Unterschied zwischen Soll- und Istlage dient dann als Korrekturwert zur Ermittelung der Koordinatenwerte für die Ansteuerung eines Densitometers oder für eine optische Anzeige.
Weiterhin ist in der Fig. 1 eine Bogenunterlage mit darauf befestigten Bildsensoren 2, 3 dargestellt, die in einem Abstand B zu einem festen Bezugspunkt C in einer Linie angeordnet sind. Der Meßvorgang zum Ausmessen eines l)ruckhogells 8 auf der Bogenunterlage 1 wird genauer, wenn ein isätzlicher Bildsensor 2.2 an einer Seitenkante angeordnet ist. Eine wesentliche Vereinfachung des gesamten Meßvorganges ist möglich, wenn statt der Bildsensoren 2, 3, 2.1 lediglich ein Matrixsensor 2.1 Verwendung findet, der 500x500 Aufnahmeelemente beinhaltet. Der Matrixsensor 2.1 kann an jeder der vier Ecken des Druckbogens 8 angeordnet werden. Auf dem Druckbogen 8 sind willkürlich verteil.t Farbmeßfelder 14 bis 14.3 erkennbar.
Fig. 2 zeigt ein Schema der Weiterverarbeitung der lichtelektrischen Impulse, wobei diese digitalisiert sind. Die Bildsensoren 2, 3 geben ihre Meßwerte an parallel zueinander liegende Speicher 4, 5 bzw. 4.1, 5.1 weiter. Die ersten Werte des Bildsensors 2 werden von den unbedeckten Arrays auf einen Speicherbereich 4 abgelegt, und die zweiten Werte, der durch einen Druckbogen bedeckten Arrays des Bildsensors 2, werden auf einem zweiten Speicherbereich 5 abgelegt. Durch ein Vergleich der Speicherbereiche 4, 5 werden die Maxima und Minima gefunden, die zum Bezugspunkt C die Lage des Druckbogens 8 definieren. Die Vergleichswerte aus dem Rechner 6 und 6.1 werden im Rechner 7 zu- sammenge£aßt. Die Druckbögen 8 können somit densitometrisch in x-y-Richtung erfaßt werden ohne daß die Druckbögen 8 mit ihren Kanten an festen Anschlägen ausgerichtet sein müssen.
Fig. 3 zeigt die technische Ausgestaltung eines Koordinatenmeßtisches 1.1. In dieser speziellen Ausführung sind zwei Bildsensoren 2, 3 in Ausnehmungen 1.2 der Bogenunterlage 1 vorgesehen. An beiden Schmalseiten des Koordinatenmeßtisches 1.1 befinden sich Führungschienen 11. An jeder einzelnen Fiihrungschiene 11 sind Lager 12, 13 für eine Traverse 15, welche somit fahrbar gehaltert ist. Die Bewegungsrichtung der Traverse 15 ist parallel zu den Führungschienen 11 über den gesamten Koordinatenmeßtisch 1.1 möglich. Endanschläge 16 verhindern, daß die Traverse 15 über die Enden der Führungschicnen 11 hinausgleiten können. Zum Ausmessen der Farbmeßfelder 14 bis 14.3 ist ein Densitometer 8.1 und eine Zielvorrichtung 9 entlang der Traverse 15 in Längsrichtung des Koordinatentisches 1.1 verfahrbar. Somit können das Densitometer 8.1 und die Zielvorrichtung 9 über jedes beliebig angeordnete Farbmeßfeld 14 bis 14.3 gebracht und ausgemessen bzw.
positioniert werden. Die Zielvorrichtung 9 enthält ein optisches System, durch welches die genaue Lage über einem anvisierten Farbmeßfeld 14 bis 14.3 auf einem Bildschirm mit Fadenkreuz 20 sichtbar gemacht wird, worauf die genauen Koordinaten der Zielvorrichtung 9 und damit der Farbmeßfelder 14 bis 14.3 ablesbar und abspeicherbar sind.
Der Ablesevorgang wird von Hand durch Knopfdruck ausgelöst. Alternativ ist es über die Tastatur 10 einer Bedienungskonsole 18 möglich, einzelne Koordinaten per Hand zahlenmäßig einzugeben.
Die Bewegungen des Densitometers 8.1 gliedern sich in x- und y-Richtungen am Koordinatenmeßtisch 1.1, welche mittels Schrittmotoren ausführbar sind. An den Schmalseiten des Koordinatenmeßtisches 1.1 sind an den Lagern 12, 13 jeweils ein Schrittmotor angeordnet. Die zweite Bewegungsrichtung des Densitometers 8.1 und der Zielvorrichtung 9 führt ein weiterer Schrittmotor entlang der Traverse 15 aus. Die Ansteuerung der Schrittmotoren erfolgt über die Koordinatendaten beim Aufliegen eines Druckbogens 8 nach Abruf automatisch. Als Umfassung der Bogenauflage 1 hat sich eine Kontrastfläche 19 für das Densitometer 8.1. als besonders vorteilhaft erwiesen.
Das Densitometer 8.1 wird mittels eines Einmeßelementes 17 geeicht. Das Einmeßelement 17 befindet sich außerhalb der Bogenunterlage 1 auf dem Koordinatenmeßtisch 1.1.
Bezugszeichenliste 1 Bogenunterlage 1. 1 Koordinatenmeßtisch 1.2 Ausnehmung 2 Bildsensor 2.1 Bildsensor 2.2 Bildsensor 3 Bildsensor 4 Speicher 4.1 Speicher 5 Speicher 5.1 Speicher 6 Rechner 7 Rechner 8 Druckbogen 8.1 Densitometer 9 Zielvorrichtung 10 Tastatur 10.1 Band 11 Führungschiene 12 Lager 13 Lager 14 Farbmeßfeld 14.3 Farbmeßfeld 15 Traverse 16 Endanschläge 18 Bedienungskonsole 19 Kontrastfläche 20 Fadenkreuz A Abstand B Abstand C Bezugspunkt Leerseite

Claims

Vorrichtung zum Ermitteln und Auswerten von Farbmeßfeldern auf einem Druckbogen Patentansprüche t l.)i Vorrichtung zum Ermitteln und Auswerten von Farbmeßfeldern auf einem Druckbogen, der auf einem Koordinatenmeßtisch liegt, mit einem Densitometer, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Farbmeßfelder (14 - 14.3) des Druckbogens (8) mit einer Einrichtung (9, 10) erfaßbar und in einem ersten Speicher (4, 5) ablegbar ist, daß die Lage des Druckbogens (8) auf dem Koordinatenmeßtisch (1.1) mittels optischer Abtastelemente (2, 3, 2.1, 2.2., 8.1) bestimmbar und in einem zweiten Speicher (4.1, 5.1) ablegbar ist, daß mittels der von den optischen Abtastelementen (2, 3, 2.1, 2.2, 8.1) ermittelten Werte die Koordinatenwerte von einem festgesetzten Bezugspunkt auf dem Druckbogen (8) zu einem festen Bezugspunkt auf dem Koordiantenmeßtisch (1.1) umsetzbar sind und daß das in zwei Richtungen bewegbare Densitometer (8.1) mittels der gespeicherten Werte wiederholbar auf die Farbmeßfelder (14 - 14.3) des Druckbogens (8) verfahrbar ist.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Farbmeßfelder (14 - 14.3) mittels einer Zielvorrichtung (9) erfaßbar ist und als Koordinatenwerte beliebig oft abfragbar sind.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lage der Farbmeßfelder (14 - 14.3) mittels einer Tastatur (10) des Koordinatenmeßtisches (1.1) erfaßbar ist.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei Wiederholungsaufträgen die Lage der Farbmeßfelder (14 - 14.3) mittels eines Bandes einspielbar ist.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lageerkennung des Druckbogens (8) Bildsensoren (2, 3) mit einer Vielzahl jeweils parallel zueinander in einer Linie angeordneter Mcßpunki'e in Ausnehmtlllgen (1 .2) des Koordinatenmeßtsches (1.1) angeordnet sind, welchen Speicher (4, 5; 4.1, 5.1) zugeordnet sind, wobei deren Speicherkapazität mindestens der Anzahl einer Meßpunktreihe entspricht, daß die von dcii Met punkten in nicht von einem Bogen (8) überdeckten Zustand abgegebenen Meßwerte in den ersten Speicher (4, 4.1) als Referenzwerte ablegbar sind und daß die von den Meßpunkten im überdeckten Zustand abgegebenen Meßwerte in den zweiten Speicher (5, 5.1) ablegbar sind, daß die ersten und zweiten Speicher je einem ersten Rechner (6, 6.1) zugeordnet sind, welcher die Differenz der Speicherinhalte ermittelt und daß die Differenz der Speicherinhalt.e und der Verlauf dieser Differenz längs der Meßpunktwerte der Berechnung der Lage eines Bogens in einem zweiten Rechner (7) zugrunde gelegt wird.
6.) Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bildsensor (2.1) als Matrix ausgebildet ist und so an der Bogenunterlage (1) befestigt ist, daß Bogenvorder- und Bogenseitenkante abtastbar sind.
7.) Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinatenmeßtisch (1.1) im Bereich der aufliegenden Druckbogenkanten gegenüber dem Druckbogen (8) Kontrast aufweist, derart, daß ein Ausgangssignal des Densitometers (8.1) beim Überfahren der Druckbogenkanten zur Lageerkennung des Druckbogens (8) auswertbar ist.
8.) Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Distanz zweier markanter Festpunkte des Druckbogens (8) vorgegeben und abgespeichert ist und durch Abfahren mittels des Densitometers (8.1) überprüfbar und bei Abweichung durch Schrumpung des Druckbogens (8) die Koordinatenwerte im Verhältnis der Abweichung korrigierbar sind.