DE4321179A1 - Verfahren und Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Betriebsvorgängen einer drucktechnischen Maschine - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Betriebsvorgängen einer drucktechnischen MaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur
Steuerung oder Regelung von Betriebsvorgängen mindestens
einer drucktechnischen Maschine. Die Erfindung ist
insbesondere bei Druckmaschinen anwendbar, die Vorrichtungen
zur Handhabung, zum Bedrucken und zur Behandlung von Bogen
oder anderer zu bedruckender Oberflächen beinhalten.
Desweiteren ist die Erfindung zum Steuern oder Regeln von
Vorrichtungen anwendbar, die einer Druckmaschine vor- oder
nachgeordnet sind, wie Vorrichtungen zum Vereinzeln, Falzen,
Schneiden, Sammeln, Stapeln, Beilegen, Einlegen, Sortieren
und Ablegen von Blättern oder Bahnen. Weitere
Anwendungsgebiete sind Maschinen und Vorrichtungen zur
buchbinderischen Erzeugung und Weiterbehandlung von
Druckerzeugnissen sowie Vorrichtungen zur Inspektion von
Druckerzeugnissen, die u. a. eine bildhafte Darstellung der
Oberfläche und/oder eine Qualitätsbewertung der
Druckerzeugnisse gestatten. Die Erfindung dient zum Steuern
und Regeln von Betriebsvorgängen, die die Form- und/oder
Farbgebung eines Bogens, einer Bahn oder eines
Druckerzeugnisses wesentlich beeinflussen.
Stand der Technik sind Verfahren und Einrichtungen zum
Steuern und Regeln von Betriebsvorgängen an Druckmaschinen,
denen Schneid- und Falzvorrichtungen nachgeordnet sind. Zum
Steuern und Regeln der Farbgebung und des Schnitt- und
Falzregisters werden beim Transport eines Bogens oder einer
Bahn durch die Druckwerke auf der Oberfläche des
Bedruckstoffes neben einem eigentlichen Druckbild farbige
Druckkontrollstreifen, Paßkreuze und andere
Registermarkierungen erzeugt.
Zur Farbregelung ist es bekannt, anhand von Farbmessungen in
Farbfeldern einer bestimmten Farbe des Druckkontrollstreifens
Istwerte für die Farbregelung zu gewinnen. Es ist auch,
insbesondere für Schmuck- und Sonderfarben, bekannt, Istwerte
für die Farbregelung aus in Volltönen gedruckten Bildstellen
zu gewinnen. Die Farbmessung in den Farbfeldern oder in den
Vollton-Bildstellen kann innerhalb der Druckmaschine oder
offline außerhalb der Druckmaschine vorgenommen werden, wozu
ein Probebogen aus dem Prozeß ausgeschleust wird und einer
Farbmeßanordnung zugeführt wird. Die vorzugsweise opto
elektronisch gewonnenen Farbmeßwerte können an eine Steuer-
und Regelschaltung weitergegeben werden, wo sie mit
Sollwerten verglichen werden und in Stellgrößen für
Stellelemente einer Farbverteilungseinrichtung umgewandelt
werden.
Zur Registereinstellung sind Einrichtungen bekannt, die
online wirkende Registermarkensensoren aufweisen, die auf in
Registermarkenspuren mitgedruckte Registermarken gerichtet
sind. Ebenso gibt es offline arbeitende Einrichtungen, bei
denen mit einem Paßkreuzleser die Registerhaltigkeit von
Paßkreuzen gemessen wird und die Meßwerte anschließend an
besagte Maschinensteuerung weitergegeben werden, wo
Stellgrößen für die Registereinstellvorrichtungen erzeugt
werden.
Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß die Meßorte für die
Istwert-Ermittlung der zu steuernden oder zu regelnden
Betriebsgrößen durch die zur Qualitätssicherung dienenden
Farbmeßfelder, Paßkreuze und Registermarken fest vorgegeben
sind. Die Herstellung dieser Meßmarkierungen erzeugt in der
Druckvorstufe einen erheblichen Aufwand.
Die Genauigkeit derartiger Farbmeßfelder und Paßkreuze ist
durch Montage-, Kopier- und Entwicklungsfehler in der
Druckvorstufe begrenzt. Weiterhin begrenzen die nicht zum
eigentlichen Druckbild gehörenden Druckkontrollstreifen und
Paßkreuze, die für das Druckbild auf dem Bedruckstoff zur
Verfügung stehende Fläche. Die Farbmeßfelder eines
Druckkontrollstreifens, der in der Regel dem eigentlichen
Druckbild in Transportrichtung des Bedruckstoffes vorgeordnet
oder nachfolgend angeordnet ist, sind nur eingeschränkt
repräsentativ für das Druckbild. Die offline Farbmessungen
verzögern den Farbregelprozeß, wobei bis zur Einregelung auf
einen Okay-Zustand eine Menge Makulatur anfällt. Undefinierte
Ziehzeitpunkte, insbesondere bei nicht eingeschwungenem
Zustand der Druckmaschine, führen zu Problemen, wie z. B.
Überschwingen bei der Farbregelung. Desweiteren sind die
bisherigen Lösungen bezüglich der Wahl des Farbmeßortes
unflexibel. Eine sujetabhängige Farbmeßortwahl durch die
Bedienperson der Druckmaschine ist bei den Lösungen nach dem
Stand der Technik nicht vorgesehen. Desweiteren ist die
Bedienperson durch die offline-Farbmessung über einen
größeren Zeitraum mit dem Handling der Meßobjekte und der
Farb- und Registermeßeinrichtung befaßt. Der Bedienperson
stehen somit keine lückenlosen Informationen über den
Trendverlauf der Farb- und Registereinstellung zur Verfügung.
Da für die verschiedenen zu steuernden oder zu regelnden
Betriebsvorgänge jeweils separate Sensoren für die
Istwert-Gewinnung vorgesehen werden müssen, erhöhen sich der
Aufwand und die Kosten für die Steuerung und Regelung von
gleichzeitig mehr als zwei Betriebsvorgängen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Einrichtung zu entwickeln, die die Bedienperson bei der
Qualitätssicherung unterstützt und ergänzt, die eine Auswahl
eines repräsentativen Farbmeßortes wahlweise von Hand oder
automatisiert ermöglichen, die eine schnelle Regelung
gewährleisten, die die Menge der Makulatur verringern und die
den Aufwand und die Kosten für die Steuerung oder Regelung
von Betriebsvorgängen einer drucktechnischen Maschine
verringern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst,
bei dem aus Bildinformationen, die mindestens die Oberfläche
eines Druckerzeugnisses wiedergeben, Koordinaten für die
Meßorte einer Bildaufnahmeeinrichtung bestimmt werden. An
jedem Meßort erfaßt die Bildaufnahmeeinrichtung von der
Oberfläche eines Druckerzeugnisses ein Meßfeld definierter
Größe.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung oder Regelung
von Betriebsvorgängen einer drucktechnischen Maschine, mit
der das Verfahren durchgeführt werden kann, besteht aus
mindestens einer Bildaufnahmeeinrichtung, die auf die
Oberfläche des Druckerzeugnisses gerichtet ist und die mit
einer Steuer- und Regelschaltung verbunden ist. Der Steuer-
und Regelschaltung sind Bildinformationen zuführbar, die die
Oberfläche des Druckerzeugnisses wiedergeben. Zur
Beeinflussung der Betriebsvorgänge innerhalb der
drucktechnischen Maschine steht die Steuer- und
Regelschaltung mit Stellgliedern in Verbindung.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Wirkung der Erfindung soll im folgenden beschrieben
werden:
Aus den die Oberfläche eines Druckerzeugnisses wiedergebenden
Bildinformationen werden zuerst mittels der Steuer- und
Regelschaltung die Koordinaten für die Meßorte der
Bildaufnahmeeinrichtung bestimmt. Die Bildinformationen für
die Bestimmung der Koordinaten können verschiedenen Quellen
entstammen. Eine erste Möglichkeit besteht darin, daß die
Bildinformationen der Bildaufnahmeeinrichtung entnommen
werden, die in der drucktechnischen Maschine angeordnet ist
und die zum Abtasten auf die Oberfläche eines
Druckerzeugnisses gerichtet ist. Dazu können die gesamte
Oberfläche oder nur Teilbereiche davon abgetastet werden.
Wenn die drucktechnische Maschine eine Druckmaschine ist, und
die Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise einem letzten
Druckwerk folgend auf die Oberfläche eines Bogens oder einer
Bahn gerichtet ist, dann können die Bildinformationen zur
Bestimmung der Koordinaten für die Meßorte von einem in der
Einrichtphase erzeugten Druckbild gewonnen werden. Da die
Bildaufnahmeeinrichtung nicht nur das Druckbild erfaßt,
sondern auch die übrige Fläche des Bogens oder einer Bahn,
ist es möglich, das Verfahren und die Einrichtung zum Zwecke
der Materialidentifikation oder Materialprüfung des
Bedruckstoffes einzusetzen, insbesondere zur Bestimmung des
Weißgrades oder der Luminizenzstufe oder zu Ermittlung von
Färbungsschwankungen oder Materialfehler, wie Flecken oder
Löcher, einzusetzen.
Wenn die drucktechnische Maschine ausschließlich zur
Inspektion von Druckerzeugnissen ausgebildet ist, dann können
die Bildinformationen, mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtung,
von der Oberfläche eines beliebigen zu inspizierenden
Druckerzeugnisses gewonnen werden.
Eine weitere Möglichkeit, Koordinaten für die Meßorte zu
bestimmen, besteht darin, daß Bildinformationen verwendet
werden, die einer Bildaufnahmeeinrichtung entnommen werden,
die ein Bild der Oberfläche des Druckerzeugnisses außerhalb
der drucktechnischen Maschine abtastet. Weitere Möglichkeiten
ergeben sich dadurch, daß die Bildinformationen mit Hilfe
eines Digitalrechners erzeugt werden, der Bestandteil einer
Einrichtung zur Bilderzeugung ist, oder daß die bereits
vorliegenden Bildinformationen einem Datenspeicher entnommen
werden.
Die Auswahl eines geeigneten Meßortes für einen bestimmten
Betriebsvorgang kann mit Hilfe eines Rechners geschehen, der
innerhalb der Steuer- und Regelschaltung angeordnet sein
kann. Wenn bei einer Offset-Druckmaschine beispielsweise die
Farbgebung, die Feuchtmittelführung und das Register geregelt
oder gesteuert werden sollen, dann werden Koordinaten für die
Meßorte jedes dieser Betriebsvorgänge bestimmt.
In dem Rechner läuft ein Programm ab, das die geeigneten
Meßorte findet. Zur Farbregelung einer Druckmaschine können
z. B. aus den Bildinformationen selbsttätig Meßorte bestimmt
werden, die in einem Farbkontrollstreifen liegen und/oder die
im Druckbild selbst liegen. Besagtes Programm sorgt dafür,
daß die Meßstelle signifikant zur Istwert-Ermittlung einer
oder mehrerer definierter Farben ist. Für eine Farbregelung
einer Druckmaschine ist eine Meßstelle dann signifikant, wenn
sie für die jeweilige Farbe möglichst viele Farbinformationen
enthält. Geeignete Meßstellen für die Farbregelung werden
beispielsweise innerhalb dunkler Grauflächen gefunden. Bei
Schmuck- und Sonderfarben liegen die Meßstellen in solo
stehenden Farben, vorzugsweise im 3/4-Tonbereich. Bei der
Meßstellenbestimmung können besonders kritische Töne
berücksichtigt werden, so daß beispielsweise die Meßstelle
bei einem Sujet, in dem Möbel abgebildet sind, in einem
braungetönten Bereich liegt oder bei einem Portrait in einem
fleischfarbenen Bereich bestimmt wird. Die Information
darüber, welcher bei dem jeweiligen Druck der kritische
Farbton ist, kann der erfindungsgemäßen Einrichtung vorab
eingegeben werden.
Für eine Feuchteregelung werden solche signifikanten Meßorte
ermittelt, die in farbfreien Flächen in Abtastrichtung
gesehen hinter 3/4-Tonflächen oder Volltonflächen liegen.
Geeignete Meßorte für eine Registerregelung können sich im
Druckbild mit paßkreuzähnlichen Strukturen ergeben, wie z. B.
dünne Linien und scharfe Kanten, wie sie beispielsweise bei
der Abbildung von Masten, Antennen oder Fenstern in einem
Sujet vorhanden sind.
In einem weiteren Schritt werden zur Istwert-Gewinnung die
Druckerzeugnisse mit Hilfe der in der drucktechnischen
Maschine angeordneten Bildaufnahmeeinrichtung an den
vorbestimmten Meßorten abgetastet. Die Ist-Bildsignale werden
der Steuer- und Regelschaltung zugeführt, wo sie in einem
Vergleicher mit Sollwerten aus einem Bezugsgrößengeber
verglichen werden. Für jeden zu steuernden oder zu regelnden
Betriebsvorgang werden separate Istwerte an definierten
Meßorten ermittelt und mit separaten Sollwerten verglichen.
Zur Ist-Wertgewinnung für alle zu regelnden oder zu
steuernden Betriebsvorgänge ist je drucktechnischer Maschine
nur eine Bildaufnahmeeinrichtung erforderlich. Die Steuer-
und Regelschaltung kann für jeden Betriebsvorgang separate
Einrichtungen, Vergleicher und Bezugsgrößengeber enthalten.
Es ist möglich, daß für mehrere jeweils mit einer
Bildaufnahmeeinrichtung versehenen drucktechnischen Maschinen
eine gemeinsame Steuer- und Regelschaltung vorgesehen ist,
wobei dann eine Umschaltvorrichtung den Empfang der
Ist-Bildsignale von den einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen
und die Verteilung der Stellsignale zu den einzelnen
Stellelementen zur Beeinflussung von Betriebsgrößen
übernimmt. In jedem Fall werden von der Steuer- und
Regelschaltung Steuersignale ausgegeben, die den jeweiligen
Betriebsvorgang in gewünschter Weise beeinflussen.
Die Steuer- und Regelschaltung kann in einer Bedienkonsole
untergebracht sein und in herkömmlicher analoger und
digitaler Schaltungstechnik oder mit Fuzzy-Logik realisiert
sein. Die Bedienperson kann mit der Steuer- und
Regelschaltung in Interaktion treten, wozu der Bedienkonsole
ein Rechner mit einem hochauflösenden Bildschirm, mit einer
alphanumerischen Tastatur, mit einer Cursor-Steuereinrichtung
und mit einer Eingabe- und Ausgabevorrichtung für Daten
zugeordnet sein kann.
Auf dem Bildschirm kann das Bild von der Oberfläche eines
Druckerzeugnisses einschließlich der von der Steuer- und
Regelschaltung bestimmten Meßorte dargestellt werden, wobei
die Meßorte besonders markiert sein können. Ebenso können auf
dem Bildschirm ein Istbild, ein Differenzbild, Meßwerte von
Betriebsgrößen und Stellgrößen angezeigt werden. Der Bediener
hat die Möglichkeit, in die Steuerung oder Regelung der
Betriebsvorgänge einzugreifen, indem er die Koordinaten der
Meßorte, die Sollwerte von Betriebsgrößen oder die
Stellgrößen verändert.
Die Bildaufnahmeeinrichtung kann auf einen in einer Ebene
geführten oder auf einen auf der Mantelfläche eines Zylinders
transportierten Druckerzeugnis gerichtet sein. Auf diese
Weise ist es möglich, die Betriebsvorgänge nicht nur in
Abhängigkeit von Bildsignalen zu steuern oder zu regeln, die
von der Oberfläche des Druckerzeugnisses stammen, sondern
auch in Abhängigkeit von Bildsignalen, die von der Oberfläche
der die Druckerzeugnisse transportierenden Einrichtungen
entstammen. Als Beispiel sei eine Greifersteuerung genannt,
die anhand der Bildsignale, welche die Lage des
Druckerzeugnisses relativ zu den das Druckerzeugnis in den
Transporteinrichtungen haltenden Greifern beinhalten, die
Greiferöffnungszeitpunkte steuert. Als
Bildaufnahmeeinrichtung sind alle für fotometrische Messungen
geeignete Bildsensoren einsetzbar, wie beispielsweise
diskrete farbselektive Fotodioden und Transistoren, zellen-
und matrixförmige CCD-Lichtempfänger oder
Farbbildaufnahmeröhren. Die Arbeitswellenlänge richtet sich
nach der Art der verwendeten Bildsensoren, so daß sowohl
Wärmestrahlung, IR-Strahlung, sichtbares Licht oder
UV-Strahlung als die die Bildinformation enthaltende
Strahlung verwendbar ist. Die Bildaufnahmeeinrichtung kann im
Reflexlichtbetrieb oder im Durchlichtbetrieb arbeiten. Der
Ein- und Ausfallswinkel für das Meßlicht ist der
Empfangscharakteristik der Bildsensoren angepaßt. Die
Bildaufnahmeeinrichtung ist geeignet, die gesamte Breite des
Druckerzeugnisses abzutasten. Eine günstige Variante besteht
in einem Meßbalken, der über die gesamte Breite des
Druckerzeugnisses angeordnet ist, wobei Bildsignale aus dem
eigentlichen Druckbild, aber auch Signale von Paßkreuzen oder
Registermarken und von den Bereichen zwischen dem Druckbild
und den Rändern des Druckerzeugnisses, zeitgleich anliegen.
Bei Bedarf können einzelne Bildsensoren desensibilisiert
werden. Eine andere konstruktive Variante ergibt sich mit
einem Bildaufnahmekopf der quer-traversierend zur
Druckerzeugnistransportrichtung angeordnet ist, wozu der
Bildaufnahmekopf mit einer Positioniereinrichtung
einschließlich Antriebs- Längen- und Winkelmeßsystem
gekoppelt ist. Auf diese Weise kann die
Bildaufnahmeinrichtung auf eine definierte Abtastspur
gerichtet werden, in der signifikante Bildelemente oder die
Paßkreuze enthalten sind. Die Veränderung des Abtastwinkels
kann ebenso wie eine Fokusierbewegung mit Hilfe von
gesonderten Regelvorrichtungen automatisiert werden, so daß
stets ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis erreicht wird.
Es ist möglich, eine Anordnung zum Kompensieren von Fehlern,
die durch Glanzlicht hervorgerufen werden, vorzusehen, die
beispielsweise in Form von gekreuzten Linearpolarisatoren den
Bildsensoren vorgeschaltet sind.
Anhand der Steuerung oder Regelung von Betriebsvorgängen an
einer Druckmaschine sollen weitere Vorzüge der Erfindung
beschrieben werden:
Es ist ein besonderer Vorzug der Erfindung, daß sie mit Hilfe
der oben beschriebenen Bildaufnahmeeinrichtung zur
Druckqualitätssicherung sehr flexibel einsetzbar ist. Der
Haupteinsatzfall bei einer Druckmaschine besteht in der
gleichzeitigen Bildinspektion und Farbregelung, wozu die
Bildaufnahmeeinrichtung Farbmeßwerte direkt aus dem Druckbild
aufnimmt. Die Farbmeßwerte werden vorzugsweise fotometrisch
nach dem Dreibereichsverfahren oder mit Hilfe einer spektral
messenden Einrichtung gewonnen. Die spektrale Empfindlichkeit
der in der Bildaufnahmeeinrichtung angeordneten Meßkanäle für
jeden Bereich entspricht dabei den Spektralwertkurven eines
Normalbeobachters. Die Bildsensoren selbst können eine
definierte spektrale Empfindlichkeit aufweisen oder
Bildsensoren mit im wesentlichen gleicher Empfindlichkeit
werden mit Hilfe von Filtern den Spektralwertkurven des
Normalbeobachters angepaßt. Die Bildsensoren können z. B. in
einer Reihe angeordnet den Bedruckstoff zonenweise abtasten,
wobei die Zonenbreite variabel sein kann, wozu Signale von
Bildsensoren entsprechend in Gruppen erfaßt werden können.
Die Abtastzonen können den Zonen entsprechen, die von der
Farbverteilungseinrichtung der Druckmaschine vorgegeben sind.
Wenn in einer Abtastzone sujetbedingt für eine oder mehrere
Farben kein geeigneter Meßort vorliegt, dann können zur
Farbregelung Meßwerte aus Nachbarzonen herangezogen werden.
Es ist möglich, mit der Bildaufnahmeeinrichtung das komplette
Druckbild zu erfassen. Es kann aber auch nur ein Teil des
Druckbildes abgetastet werden. Eine besondere Einrichtung
sorgt dafür, daß in jedem Druckexemplar der gleiche Abtastort
erfaßt wird. Dazu können gespeicherte Bildmeßwerte aus
vorhergehenden Meßzyklen genommen werden, wodurch eine
Abtastorterkennung möglich ist. Zur Bestimmung des
Abtastortes können, wie oben beschrieben, Signale aus
Einrichtungen zur Messung der Lage des Bedruckstoffes
bezüglich eines Referenzortes verwendet werden, die der
Regelschaltung zugeführt werden, so daß eine Korrelation der
Lagemeßwerte zu den Bildsignalen erfolgt.
Um bei kontrastreichen Druckbildern eine Unter- bzw.
Übersteuerung der Bildsensoren zu vermeiden, kann den
Empfängern eine Lichtabschwächeanordnung vorgeordnet werden.
Desweiteren kann die Intensität des Meßlichtes in
Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes oder
von dem Kontrast am Meßort geregelt werden, wozu
entsprechende Vorrichtungen zur Geschwindigkeitsmessung oder
zur Kontrastmessung mit der Meßlichtquelle in Verbindung
stehen müssen. Die Geschwindigkeit kann aus den Signalen
eines inkrementalen Drehgebers gewonnen werden, der mit dem
den Bedruckstoff fördernden Zylindern gekoppelt ist.
Wenn in der Bildaufnahmeeinrichtung als fotoelektrische
Empfänger CCD-Zellen oder Matrizen verwendet werden, dann
kann mit Hilfe einer Timer-Schaltung, der die Signale des
inkrementalen Drehgebers zugeführt werden, die
Integrationszeit der CCD-Empfängerelemente in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes bzw. der
Druckmaschine verändert werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtung kann in gleicher Weise auch einen
außerhalb des eigentlichen Druckbildes mitgedruckten
Druckkontrollstreifen erfassen. Die Druckbildsensoren werden
dann genau zum Zeitpunkt des Passierens des
Druckkontrollstreifens initiiert. In einer Variante können
mit der Bildaufnahmeeinrichtung sowohl Signale aus dem
eigentlichen Druckbild als auch aus dem Druckkontrollstreifen
gewonnen werden.
Ein weiterer Einsatzfall der Erfindung besteht darin, daß ein
Teil der zur Einrichtung gehörenden Elemente zur
Bildinspektion verwendet wird. Damit läßt sich eine
Gesamt-Qualitätskontrolle erreichen. Dazu wird die
Bildaufnahmeeinrichtung als online Meßanordnung eingesetzt.
Wie auch bei der online Farbmessung werden aus einem
Vergleich der Ist-Bild-Daten mit Bezugsgrößen grobe
Farbabweichungen und Registerfehler, Tonen, Schieben und
Dublieren u. a. Fehler ermittelt und am Bildschirm angezeigt.
Desweiteren sind durch die den gesamten Bedruckstoff
erfassende Bildinspektion Fehler in und auf dem Bedruckstoff,
wie z. B. Risse, Löcher, Randunregelmäßigkeiten des
Bedruckstoffes, Einschlüsse, Butzen und Druckfehler durch
andere mechanische Fremdeinwirkung erkennbar. Die Signale des
aus der Bildinspektion resultierenden Vergleiches werden wo
möglich Stellelementen der Druckmaschine zum Beeinflussen
verschiedener Betriebsvorgänge zugeführt und/oder werden
Einrichtungen zugeführt, die zur Anzeige und/oder zur
Qualitätsdokumentation dienen.
Ein Beispiel für die Bildinspektion ist die Überwachung der
Feuchtführung bei einer Offset-Druckmaschine. Dazu können
z. B. die mit der Bildaufnahmeeinrichtung gewonnenen
Bilddaten aus dem Bereich des Druckanfangs über die gesamte
Breite des Bedruckstoffes kontinuierlich ausgewertet werden.
Sollte die Auswertung ergeben, daß die Schmiergrenze erreicht
ist, dann werden die Feuchtmittelverteilungseinrichtungen und
gegebenenfalls die Farbverteilungseinrichtungen so
nachgestellt, daß das Farb/Feuchtmittel-Gleichgewicht einen
optimalen Fortdruck erlaubt.
Ein weiteres Beispiel für die Bildinspektion ist die
Überwachung des Lack- und Puderauftrages auf dem
Bedruckstoff. Die Bildaufnahmeeinrichtung ist dazu als
Glanzmeßeinrichtung ausgebildet. Es ist möglich, zur
Glanzlichtmessung eine separate Glanzlichtquelle vorzusehen,
die unter einem definierten Einfallswinkel auf den
Bedruckstoff strahlt. Es ist ebenso möglich, zur
Glanzlichtmessung mit Hilfe mindestens eines in der
Bildaufnahmeeinrichtung angeordneten Empfängers Licht
auszuwerten, dessen Einfalls- und Ausfallsebene nicht in
Transportrichtung des Bedruckstoffes liegt. Dabei kann die
für die Farbmesung bzw. die zur Bildinspektion dienende
Lichtquelle und Empfängeranordnung verwendet werden, wobei
das auf einen Empfänger auftreffende Nebenlicht erfaßt wird.
Ein weiterer Einsatzfall der Erfindung bei einer
Druckmaschine ist die Registerregelung. Dabei werden
Ist-Bildsignale von Paßkreuzen, Registermarken oder von
anderen für das Register signifikanten Bildelementen
ausgewertet und mit Soll-Bildsignalen verglichen.
Eine Registerregeleinrichtung gibt Signale an
Registerstellelemente aus, die sowohl hinsichtlich der
Bildlage zu den Bedruckstoffkanten als auch hinsichtlich der
einzelnen Farbbilder zueinander eine Korrektur des Registers
bewirken.
Mit Hilfe der Druckmaschinensteuerung kann eine Auswahl aus
vorgehend beschriebenen Einsatzfällen getroffen werden.
Ebenso ist es möglich, nicht alle Messungen bei jedem
Druckbild vorzunehmen. Aus Gründen der Datenverarbeitung kann
es zweckmäßig sein, beispielsweise die Bildinspektion an
jedem Druckexemplar durchzuführen, während die Farb- und
Registermessungen an jedem zweiten oder n-ten Druckexemplar
durchgeführt werden und/oder eine Mittelwertbildung über
mehrere Druckexemplare durchgeführt wird. Ebenso ist es
möglich, die Anzahl der Meßorte auf einem Druckexemplar und
die Häufigkeit der Messungen an einen Meßort zu verändern.
Zwischen diesen Anwendungsfällen kann auch in Abhängigkeit
von Prozeßgrößen umgeschaltet werden. Wenn beispielsweise die
Regelabweichung in einem der Anwendungsfälle zu hoch ist,
dann kann die Druckmaschinensteuerung dafür sorgen, daß in
diesem Anwendungsfall besonders viele Istwerte mit der
Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden. Ein solcher Fall kann
beispielsweise beim Anlauf der Druckmaschine oder bei
Abweichungen aufgrund von Dublieren gegeben sein.
Zur Übertragung der das Bild wiedergebenden Signale kann
vorteilhaft ein optischer Bildleiter eingesetzt werden,
dessen Lichteintrittsfläche in Teilflächen aufgegliedert ist,
wobei die Teilflächen Licht vom Bedruckstoff aus einzelnen
Abtastzonen aufnehmen. An der Lichtaustrittsfläche sind dann
fotoelektrische Empfängerelemente vorgesehen, die jeweils
einer der Abtastzonen zugeordnet sind und die den Lichtstrom
in elektrische Signale umwandeln.
In jedem Fall werden die von der Bildaufnahmeeinrichtung
erzeugten Signale einer Einrichtung zum Aufbereiten der
Bildsignale zugeführt. Die Übertragung der Bildsignale
zwischen Bildaufnahmeeinrichtung und der
Aufbereitungseinrichtung kann auch drahtlos ohne
Bildleiterkabel erfolgen, wenn die von den Bildsensoren
aufgenommenen Informationen über eine elektromagnetische,
akustische oder optische Sende- und Empfangsstrecke
übermittelt werden. Eine derartige Übertragungsstrecke
erübrigt sich, wenn die Aufbereitungseinrichtung örtlich der
Bildaufnahmeeinrichtung zugeordnet ist. Die Einrichtung zur
Aufbereitung der Bildsignale erlaubt je nach Betriebsmodus
der Bildaufnahmeeinrichtung eine Datenreduktion, so daß eine
optimale Regelzeit gewährleistet ist.
Die aufbereiteten Bildsignale werden der
Vergleichseinrichtung zugeführt und mit Bezugssignalen
verglichen, die einem Bezugsgrößengeber entnehmbar sind. Als
Bezugsgrößengeber ist ein Speicher einsetzbar, der
Soll-Bilddaten enthält, die aus einem früheren Druckauftrag
für dasselbe Druckbild stammen. Ebenso ist es möglich, daß
der Speicher Soll-Bilddaten enthält, die aus der Messung
eines Gutbogens mit allen Farben und/oder von
Einzelfarbauszügen eines Gutbogens gewonnen werden. Diese
Messung braucht nur einmalig durchgeführt werden, wozu die
Druckmaschinensteuerung ein Programm enthalten kann, welches
auf ein Steuersignal hin die erforderlichen Farbauszüge
liefert und die Messungen veranlaßt. Aus den Meßwerten
entsprechend dem Meßraster werden z. B. die Flächendeckungen
der Einzelfarben errechnet und zusammen mit den
Farbsollwerten aus der Farbmessung an dem Gutbogen in dem
Speicher abgelegt. Ebenso können die Remissionen der
Einzelfarben gemessen und gespeichert werden, wodurch die
konventionelle, empirische Ermittlung und Speicherung von
Farbtabellen entfällt. Diese Art der
Bezugsgrößenbereitstellung ist besonders beim Druck mit mehr
als den vier Prozeßfarben, Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz,
vorteilhaft, wobei für eine Druckmaschine nur eine
Bildaufnahmeeinrichtung erforderlich ist. Zur Steigerung der
Berechnungsgenauigkeit bei der Lösung der hierzu
gebräuchlichen Neugebauer-Gleichung können auch Farbauszüge
für beliebige Farbkombinationen z. B. Schwarz/Cyan;
Schwarz/Magenta; Schwarz/Gelb; Cyan/Magenta; Cyan/Gelb und
Magenta/Gelb, gedruckt, gemessen und deren Remission
gespeichert werden.
Die Herstellung und Messung von Farbauszügen ist auch bei
Berechnungsverfahren sinnvoll, die ohne Kenntnis der
Flächendeckungen, z. B. nur mit Remissionen bzw. daraus
ermittelten farbmetrischen oder Dichtewerten arbeitet. Diese
Möglichkeit der Bereitstellung von Bezugsgrößen ist damit
nicht auf die Ermittlung der Flächendeckung begrenzt und kann
alle erforderlichen Kenntnisse über Einzelfarben und deren
verschiedene Kombinationen liefern.
Eine andere Möglichkeit der Bereitstellung von Bezugsgrößen
besteht darin, daß die Bezugssignale einem Bildmeßgerät
entnommen werden, auf dem eine standgerechte Vorlage
abgetastet wurde. Das offline angeordnete Bildmeßgerät und
die online angeordnete Bildaufnahmeeinrichtung können von
gleicher Bauart sein. Als Vorlage können auch Teilbilder
einer standgerechten Vorlage abgetastet werden, wobei dann
zur Positionierung der Teilbilder, wie sie auf der
standgerechten Vorlage angeordnet sein sollen, dem
Bezugsgrößengeber Layout-Signale zuführbar sind.
Eine weitere Möglichkeit der Bereitstellung von Bezugsgrößen
ergibt sich dadurch, daß vom Bediener der Druckmaschine dann
ein Signal zur Datenübernahme an den Bezugsgrößengeber
gegeben wird, wenn der Bediener visuell und anhand von
Meßwerten die Entscheidung trifft, daß die Druckmaschine auf
einem qualitätsgerechten Fortdruckzustand eingefahren ist. In
diesem Fall werden die aufbereiteten Ist-Bildsignale als
Sollwerte in den Bezugsgrößengeber übergeben.
In einer Variante kann eine Einrichtung vorgesehen werden,
die die Zeitabstände und Beträge der vom Bediener interaktiv
gegebenen Stellsignale auswertet. Wenn die Abstände zwischen
den Stellsignalen und die Beträge Schwellwerte
unterschreiten, dann kann mit dieser Einrichtung ein Signal
für den Okay-Zustand erzeugt werden. Infolge dieses Signals
können die Ist-Werte als Soll-Werte übernommen werden, so daß
die augenblicklich fortdruckgerechten Prozeßbedingungen so
lange eingefroren werden, bis der Bediener der Druckmaschine
obengenannte Signale in kürzeren Zeitabständen an die
Regelschaltung gibt.
Desweiteren können die Bezugssignale einem Sollwert-Speicher
entnommen werden, der der Steuereinrichtung der Druckmaschine
zugeordnet ist. Als Sollwert-Speicher sind alle in der
Datenverarbeitung üblichen Speichermedien, wie z. B.
Halbleiterspeicher, Disketten, Magnetbänder und optische
Speicher, einsetzbar. Die Bezugssignale können vom Bediener
per Hand korrigiert oder verändert werden. Ebenso hat der
Bediener die Möglichkeit, die Bezugssignale global prozentual
zu ändern.
Wenn im Ergebnis des Vergleichs zwischen Soll- und Istwerten
das Ausgangssignal von einem Grenzwert abweicht, dann kann
ein Fehlersignal erzeugt und ausgegeben werden. Eine Variante
ist, daß ein akustisches Signal ausgegeben wird. Wenn zur
Interaktion der Bedienperson mit der Maschinensteuerung und
mit dem Farbregler ein Computer mit alphanumerischer Tastatur
und Cursor-Steuereinrichtung, sowie mit einem Bildschirm
vorgesehen ist, dann kann das Fehlersignal optisch auf dem
Bildschirm erzeugt werden, wobei auf dem Bildschirm das
Ist-Bild und die besonders markierten fehlerhaften
Bildstellen dargestellt werden können. Die Markierungen der
fehlerhaften Bildstellen können beispielsweise einfache
geometrische Figuren sein oder in Form einer visuell gut
sichtbaren Falschfarbendarstellung realisiert sein. Neben der
bildhaften Darstellung der Fehler kann dann, wenn der
Regelschaltung eine Fehlererkennungslogik zugeordnet ist, aus
den aufbereiteten Bildsignalen bzw. aus den Signalen nach der
Vergleichereinrichtung die Fehlerart bestimmt werden und
ebenfalls auf dem Bildschirm ausgegeben werden. Die Fehler
lassen sich u. a. in folgende Fehlerarten klassifizieren:
Farbfehler, Registerfehler, Feuchtungsfehler, Butzen,
Fehlerstellen im Bedruckstoff, Verunreinigungen im
Bedruckstoff und Randausbruch im Bedruckstoff. Die
Regeleinrichtung kann in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der
Fehlererkennungslogik blockiert werden. Auf diese Weise ist
es möglich, daß beispielsweise eine Fehlstelle oder eine
Verunreinigung im Bedruckstoff keine Auswirkungen auf die
Farbregelung haben. Es ist ebenso möglich, die Istwerte für
die Regeleinrichtung auf Plausibilität und auf Eignung zur
Farbregelung und Bildinspektion zu überprüfen, indem die
Streuung der Meßwerte von Bildpunkten für die Farbmesung
berechnet wird und auf Überschreiten eines Grenzwertes
überwacht wird.
Die Überschreitung des Grenzwertes der Differenz zwischen
Soll- und Ist-Bildwerten kann ebenso bei einer
Bogendruckmaschine dazu führen, daß die fehlerhaft bedruckten
Bogen an einer Makulaturschleuse ausgesondert werden, wobei
alternativ eine Markierungsvorrichtung, wie zum Beispiel eine
Ink-Jet-Druckvorrichtung, vorgesehen werden kann, die die
fehlerhaften Bogen bzw. Teile des jeweiligen Bogens
kennzeichnet.
Zur Qualitätsüberwachung eines Druckauftrages kann die
Soll-/Ist-Abweichung in Intervallen dokumentiert werden.
Beispielsweise kann eine oben beschriebene
Markierungsvorrichtung dazu verwendet werden, jeden 50. Bogen
bzw. Druckbild mit einer laufenden Nummer, dem Meßzeitpunkt
und dem Betrag der Soll-/Ist-Abweichung zu bedrucken. Bei
einer Bogendruckmaschine kann gleichzeitig eine
Streifeneinschießvorrichtung am Auslegerstapel betätigt
werden. Zusätzlich können die auf die Bogen gedruckten
qualitätsdokumentlerenden Daten gespeichert werden und bei
Bedarf als Protokoll mit fehlerstatistischen Angaben
ausgegeben werden. Die protokollierten Meßdaten der
Probebogen können außerhalb der Druckmaschine mit Hilfe einer
geeichten Farbdifferenzmeßeinrichtung vorzugsweise an
homogenen Meßorten des Druckbildes nochmals überprüft werden.
Die Erfindung soll anhand von Zeichnungen noch näher
erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Steuer- oder
Regeleinrichtung für eine Druckmaschine,
Fig. 2 eine Bildaufnahmeeinrichtung mit vier verschiedenen
Abbildungssystemen,
Fig. 3 eine Bildaufnahmeeinrichtung mit genau einem optisch
abbildenden System,
Fig. 4 eine Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Linsenarray,
Fig. 5 ein Schema für eine Signalgewinnung an einem
Zylinder an einer Bogendruckmaschine,
Fig. 6 eine optoelektronische Signalverarbeitung,
Fig. 7 ein Schema für die Korrektur und die
Farbwertsignalspeicherung der Bildsignale,
Fig. 8 ein Schema für die Differenzbildauswertung.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Schema eines erfindungsgemäßen
Farbregelsystems wird mit Hilfe von Antriebselementen 1 eine
Bahn 2 zum beidseitigen Bedrucken durch Druckwerke 3, 4 einer
Rollenrotationsdruckmaschine 5 gefördert. Die Druckwerke 3, 4
enthalten Farbverteilungseinrichtungen 6, 7, 8, 9, die
herkömmliche zonale Farbdosierelemente enthalten und die in
Querrichtung zur Transportrichtung 10 der Bahn 2 ein
definiertes Farbprofil erzeugen. Die Bahn 2 wird in Kontakt
mit auf Pressung eingestellten Gummizylindern 11, 12, 13, 14
in einem Durchgang durch die Rollenrotationsdruckmaschine 5
beidseitig mehrfarbig bedruckt. Dem letzten Druckwerk 4
folgend sind auf der Ober- und Unterseite der Bahn 2 je eine
Bildaufnahmeeinrichtung 15, 16 vorgesehen, die in
Lagern 17, 18 schwenkbar und in Führungen 19, 20 senkrecht
zur Transportrichtung 10 verschiebbar sind. Die
Bildaufnahmeeinrichtungen 15, 16 erfassen die gesamte Breite
der Bahn 2 und enthalten jeweils mindestens eine
Lichtquelle 21, 22 und eine Vielzahl von fotoelektrischen
Empfängern 23, 24. Zur Erfassung der Drehzahl und des
Drehwinkels der Gummizylinder 11, 12, 13, 14 sowie der
Transportgeschwindigkeit der Bahn 2 ist einer der über einen
Zahnräderzug gekoppelten Gummizylinder 11, 12, 13, 14 mit
einem inkrementalen Drehgeber 25 gekoppelt. Die Phase der
Gummizylinder 11, 12, 13, 14 ist mit Hilfe von
Registereinstellvorrichtungen 26, 27, 28, 29 veränderbar.
Alle zur Steuerung und Regelung der Betriebsvorgänge der
Rollenrotationsdruckmaschine 5 notwendigen Elemente sind mit
einer Maschinensteuerung 30 verbunden, die in einem
Bedienpult 31 angeordnet ist. Die Maschinensteuerung 30
enthält Ein- und Ausgabestellen 32 für Steuer- und
Regelsignale. Die in der Fig. 1 dargestellten Verbindungen
und Pfeile an die Ein- und Ausgabestellen 32 zeigen
schematisch die Informationsflüsse und deren Richtungen.
Desweiteren enthält die Maschinensteuerung 30 die Hard- und
Software sowie mindestens eine Regelschaltung 33. Die
Regelschaltung 33 beinhaltet u. a. eine Einrichtung 34 zum
Aufbereiten der Bildsignale, einen Vergleicher 35, einen
Bezugsgrößengeber 36, eine Regeleinrichtung 37 und eine
Fehlererkennungslogik 38. Die Einrichtung 34 zum Aufbereiten
der Bildsignale steht mit den fotoelektrischen
Empfängern 23, 24 der Bildaufnahmeeinrichtungen 15, 16 in
Verbindung. Der Ausgang der Einrichtung 37 zum Aufbereiten
der Bildsignale ist mit einem Istwert-Eingang des
Vergleichers 35 verbunden, wobei ein Sollwert-Eingang des
Vergleichers 35 mit dem Bezugsgrößengeber 36 in Verbindung
steht. Der Ausgang des Vergleichers 35 steht mit je einem
Eingang der Fehlererkennungslogik 38 und der
Regeleinrichtung 37 in Verbindung. Ein Steuerausgang der
Fehlererkennungslogik 38 ist mit einem Blockiereingang der
Regeleinrichtung 37 verbunden. Der Ausgang der
Regeleinrichtung 37 ist über eine Ausgabestelle 32 mit den
Farbdosierelementen in den
Farbverteilungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 verbunden. Der
Ausgang der Regeleinrichtung 37 ist weiterhin mit den
Registereinstellvorrichtungen 26, 27, 28, 29 verbindbar.
Auf dem Bedienpult 31 ist ein Computer 39 mit einem
Bildschirm 40, einer Tastatur 41 und einer
Cursor-Steuereinrichtung 42 angeordnet. Das Bus-System des
Computers 39 ist über eine weitere Ein-Ausgabestelle 32 in
die Maschinensteuerung 30 geführt. Auf das Bus-System sind
Daten eines externen Bildmeßgerätes 43, Daten aus einem
Computernetzwerk 44 der Druckerei und Daten von einem
DFÜ-Modem 45 sowie die Ausgangsdaten aus dem Vergleicher 35
und der Fehlererkennungslogik 38 aufschaltbar. Das
DFÜ-Modem 45 ist mit einer externen Sende- und
Empfangseinheit 46 verbunden. An einer Ausgabestelle 32 ist
an die Maschinensteuerung 30 ein akustischer Signalgeber 47
angeschlossen.
Die Wirkungsweise des in Fig. 1 schematisch dargestellten
Farbreglers soll im folgenden beschrieben werden:
Entsprechend der Zahl der Farbzonen, die durch die
Farbverteilungseinrichtungen 6, 7, 8, 9 bestimmt sind, sind
in den Bildaufnahmeeinrichtungen 15, 16 über die Breite der
Bahn 2 gleichmäßig verteilt entlang einer Linie mehrere
Lichtquellen 21, 22 vorgesehen. Mit Hilfe von elliptischen
Spiegeln wird das Licht unter einem definierten
Einfallswinkel auf die Bahn 2 geworfen. Jede einzelne
Lichtquelle 21, 22 wird von einer programmierbaren
Stromquelle angesteuert, so daß die Farbtemperatur der
Lichtquellen 21, 22 geregelt werden kann. Dazu kann der
Ist-Lichtstrom jeder Lichtquelle 21, 22 mit Hilfe von
Lichtleitfasern erfaßt werden. Das von der Bahn 2
reflektierte Meßlicht kann mit Hilfe eines optisch
abbildenden Systems auf die fotoelektrischen Empfänger 23, 24
übertragen werden. Der Lichtstrom, der von einem Bildelement
der Bahn 2 ausgeht, ist proportional der Signalladung einer
Fotodiode einer als Empfänger 23, 24 verwendeten CCD-Zeile.
Zur Kalibrierung und zum Abgleich sind die
Bildaufnahmeeinrichtungen 15, 16 senkrecht zur
Transportrichtung 10 verschiebbar und um die Lager 17, 18
schwenkbar angeordnet. Damit kann eine Fokusierung und eine
Fehlerkompensation der Bildaufnahmeeinrichtung 15, 16
erreicht werden. In einer ausgeschwenkten Lage der
Bildaufnahmeeinrichtungen 15, 16 kann die Kalibirierung
anhand eines Farbnormals vorgenommen werden. Es ist ebenso
möglich, daß zum Abgleich der
Bildaufnahmeeinrichtungen 15, 16 die Lichtquelle 21, 22 oder
die fotoelektrischen Empfänger 23, 24 oder nur Teile davon in
Richtung der optischen Achse verschiebbar angeordnet sind. Da
die Farbmessung im Druckbild nach dem sogenannten
Dreibereichsverfahren erfolgt, ist es aufgrund der
voneinander abweichenden spektralen Eigenschaften der
optischen Meßmittel und der fotoelektrischen Empfänger 23, 24
in den einzelnen Farbzonen erforderlich, im Meßstrahlengang
spektral abgleichende Komponenten vorzusehen. Eine Methode
für den spektralen Abgleich besteht darin, zusätzlich zu dem
für die Realisierung des Dreibereichverfahrens notwendigen
Hauptfilter Korrekturfiltergläser vorzusehen. Bei einer
anderen Methode werden Partialfilter verwendet, bei dem auf
Neutralglas eine Vielzahl von unterschiedlichen Farbfiltern
aufgekittet oder gesputtert sind. Durch zusätzliche Anwendung
von Blenden und Masken werden die Flächenanteile der
einzelnen Farbfilter zu- oder abgeschaltet, so daß der
spektrale Verlauf beeinflußt werden kann. In einer einfachen
Anordnung werden vier auf eine Trägerplatte gekittete
Partialfilter mit Hilfe eines Kreuzschlittens über einer
kreisförmigen Blende positioniert. Zur Vermeidung von
Temperaturfehlern können die Farbfilter und fotoelektrischen
Empfänger 23, 24 mit einem Thermostat auf einer konstanten
Arbeitstemperatur gehalten werden.
In Fig. 2 ist eine Bildaufnahmeeinrichtung 15, 16 mit vier
verschiedenen abbildenden Systemen 48, 49, 50, 51 gezeigt,
bei der Farbfilter 52, 53, 54, 55 der Bahn 2 zugewandt
angeordnet sind. Zur Justierung von als Empfänger 23, 24
wirkenden CCD-Sensoren 56, 57, 58, 59 relativ zu den
abbildenden Systemen 48, 49, 50, 51 sind die
CCD-Sensoren 56, 57, 58, 59 mit Justierelementen 60
gekoppelt.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante ist nur ein optisch
abbildendes System 61 vorgesehen, wobei die
Farbfilter 62, 63, 64, 65 zu einem Block zusammengefaßt sind.
Vor den Farbfiltern 62, 63, 64, 65 ist ein Schutzglas 66
vorgesehen. Als Empfänger 23 bzw. 24 sind vierfach
CCD-Zellen 67 vorgesehen, die auf einem gemeinsamen
Justierelement 68 angeordnet sind. Bei dieser optischen
Anordnung werden bei einer Farbmessung in den einzelnen
Spektralbereichen unterschiedliche Bildelemente 69 auf die
vierfach CCD-Zeilen 67 abgebildet, so daß die zu einem
Bildelement 69 gehörenden Farbmeßwerte zu unterschiedlichen
Zeitpunkten anfallen. Der Abstand der Bildelemente 69 der
CCD-Zellen 67 und die optischen Eigenschaften des optisch
abbildenden Systems 61 sind aufeinander abgestimmt.
In Fig. 4 ist eine Bildaufnahmeeinrichtung 15, 16 mit einem
Linsenarray 70 dargestellt. Die durch das Farbfilter 71
gewichteten Bildinformationen werden mit dem Linsenarray 70
in einen Bildleiter 72 eingekoppelt. Das am Ausgang des
Bildleiters 72 sitzende optisch abbildende System 73 bringt
die Bildinformation auf einen CCD-Sensor 74, der mit
Justierelementen 75 gekoppelt ist. Auf das optisch abbildende
System 73 kann auch verzichtet werden, wenn die Glasfasern
des Bildleiters 72 über ein Fiber-Optik-Window oder direkt
mit dem CCD-Sensor 74 gekoppelt sind. Diese optische
Anordnung muß für jede verwendete Prozeßfarbe separat
vorgesehen werden.
In Fig. 5 ist ein Schema für eine Ist-Signalgewinnung an
einem Zylinder 76 einer Bogendruckmaschine dargestellt. Die
über die Breite des Zylinders 76 angeordneten
Empfängermodule 77 sind mit der Einrichtung 34 zum
Aufbereiten der Bildsignale verbunden. Die ebenfalls modular
aufgebauten Lichtquellen 78 sind mit einer Einrichtung 79 zur
Lichtmengenregulierung, welche ebenfalls innerhalb der
Maschinensteuerung 30 untergebracht ist, verbunden. Zur
Synchronisierung und zur Bereitstellung eines
Vorverarbeitungstaktes ist innerhalb der
Maschinensteuerung 30 eine Synchronisationseinrichtung 80 und
ein Timer vorgesehen, welche mit einem inkrementalen Geber 81
verbunden sind.
Für eine mit CCD-Sensoren 74 ausgerüstete
Bildaufnahmeeinrichtung 15, 16 soll die Signalaufbereitung
innerhalb der Einrichtung 34 im folgenden beschrieben werden:
Die von den CCD-Sensoren 82 erzeugten elektrischen
Bildsignale werden wie in Fig. 6 gezeigt, nacheinander einem
Verstärker 83, einem Sample-and-Hold-Glied 84 und einem
Analog-Digital-Converter 85 zugeführt. Der Ausgang des
Analog-Digital-Converters 85 ist mit einer digitalen
Verarbeitungseinheit 86 verbunden, die u. a. die Funktion der
In Fig. 1 beschriebenen Regelschaltung 33 innerhalb der
Maschinensteuerung 30 übernimmt.
In Fig. 7 ist schematisch die Korrektur der Bildsignale und
die Farbwertsignalspeicherung dargestellt und Fig. 8 zeigt
schematisch die Differenzbildauswertung innerhalb der
Verarbeitungseinheit 86. Vom Analog-Digital-Converter 85
gelangen die digitalen Bildsignale auf ein mit
Speichereinheiten ausgerüstetes erstes Korrekturglied 87.
Dieses Korrekturglied 87 enthält einen Look-up-table zur
Linearisierung der Kennlinie der Wandlerelemente der
CCD-Sensoren 82. Die dazu erforderlichen Daten werden beim
Anfahren der Anlage durch einen Weiß-Wertabgleich bei
unterschiedlicher Aussteuerung der CCD-Sensoren 82 gewonnen
und im Korrekturglied 87 abgelegt. Die korrigierten
Bildsignale werden einem Eingang A einer Akkumulations
einheit 88 zugeführt. Mit Hilfe der Akkumulationseinheit 88
werden unterschiedliche Druckgeschwindigkelten durch
gesteuerte pixelweise Addition in Verbindung mit einer
Variation der Integrationszeit der CCD-Sensoren 82
kompensiert. Die Zwischensummen werden in einem
Zeilenspeicher 89 abgelegt, der mit einem Eingang B der
Akkumulationseinheit 88 verbindbar ist. Auf diese Weise ist
gewährleistet, daß durch die hellste Stelle im Bild die
CCD-Sensoren 82 bei maximaler Geschwindigkeit der
Rotationsdruckmaschine 5 noch ausreichend, zum Beispiel mit
50%, ausgesteuert werden. Bei der minimalsten
Druckgeschwindigkeit sind mehrere Messungen innerhalb einer
Meßzelle möglich, beispielsweise acht Abtastungen bei
Vollaussteuerung einer Zelle CCD-Sensoren 82, so daß sich in
diesem Beispiel ein maximal kompensierbares
Geschwindigkeitsverhältnis von 1 : 16 ergibt. Gleichzeitig
ergibt die Akkumulation über n Abtastungen eine Verbesserung
des Signal-Rausch-Verhältnisses bei geringen
Druckgeschwindigkeiten. Die Akkumulation erfolgt so, daß zu
den am Eingang A der Akkumulationseinheit 88 zur k-ten
Abtastung anliegenden Bilddaten des n-ten Pixels, die während
der (k-1)-ten Abtastung gebildeten, aus dem Zeilenspeicher 89
ausgelesenen und an den Eingang B der Akkumulationseinheit 88
zugeführten Zwischensummen addiert werden. Anschließend wird
die neue Zwischensumme auf einen Speicherplatz n + 1
zwischengespeichert. Ein Timer 90 generiert aus den Impulsen
des inkrementalen Drehgebers 25 bzw. 81 die Adressen des
Zeilenspeichers 89 und eines Listenspeichers 91 und
korrigiert den während der Akkumulation entstehenden
Adress-Offset, so daß während der letzten Akkumulation
innerhalb einer Meßzelle der Zeilenspeicher 89 und ein im
Listenspeicher 91 enthaltener Shading-Speicher synchron
laufen. Der Timer 90 liefert weiterhin die Steuersignale und
den Multiplex-Takt für die CCD-Sensoren 82. Beispielsweise
können bei einer geringen Druckgeschwindigkeit die Daten von
acht Zeilen der CCD-Sensoren 82 auf den Eingang des
Korrekturgliedes 87 gemultiplext werden. Dem Timer 90 werden
weiterhin Signale über die Dicke des Bedruckstoffes 2
zugeführt, die mit Hilfe einer Dickenmeßeinrichtung gewonnen
werden oder die bereits innerhalb der Maschinensteuerung 30
bereitstehen. Diese Signale werden mit den Signalen des
Drehgebers 25 verknüpft, so daß die von der Dicke des
Bedruckstoffes 2 abhängigen Geschwindigkeits- und
Lagemeßwerte für den Bedruckstoff 2 korrigiert werden.
Desweiteren enthält die Verarbeitungseinheit 86 einen
Multiplizierer 92 mit dessen Hilfe die am Eingang A
anliegenden akkumulierten Bilddaten aus einer letzten
Akkumulation einer Meßzelle und die am Eingang B anliegenden
reziproken Werte der normierten Integrationszeit miteinander
multipliziert werden.
Ein dem Multiplizierer 92 nachgeschalteter Multiplizierer 93
bewirkt eine Korrektur der örtlichen Intensität der
Lichtquellen 21, 22 bzw. 78, indem die Ausgangssignale aus
dem Multiplizierer 92 mit den im Listenspeicher 91 abgelegten
Intensitätskorrekturfaktoren multipliziert werden. Die Listen
für die Multiplikatoren 92, 93 sind ebenfalls im
Listenspeicher 91 abgelegt, der auch die Prädiktionswerte für
die Integrationszeitsteuerung enthält. Die im
Listenspeicher 91 abgelegte Liste zur Shading-Korrektur wird
beim Anlaufenlassen der Rotationsdruckmaschine 5, ebenso wie
die Kennliniendaten des Eingangs-look-up-tables im
Korrekturglied 87 erzeugt und laufend während eines
Weiß-Wertabgleiches durch ausgewählte unbedruckte Bildzeilen
aktualisiert. Am Ausgang des Multiplizierers 93 stehen von
Aussteuerung, Druckgeschwindigkeit, Shading und
Sensorkennlinie vollständig korrigierte Bilddaten, die
synchron über einen Pipeline-Bus 94 zur Weiterverarbeitung
geleitet werden können und die parallel dazu einem
Farbwert-Controller 95 zugeführt werden. Der
Farbwert-Controller 95 ist eine
Programmable-Gate-Array-Schaltung (PGA) der über einen
AT-Bus 96 die Koordinaten der Meßfelder beispielsweise auf
der Bahn 2 vorgegeben werden. Die Koordinaten der Meßfelder
für eine bestimmte Farbe werden mit einem der eigentlichen
Farbregelung vorgeschalteten Verfahren erzeugt und auf dem
AT-Bus 96 bereitgestellt. Nur für diese Meßfelder wird mit
Hilfe des Farbwert-Controllers 95 der Farbwert eines Pixels
in einem Speicherbaustein 97 abgelegt. Die Information
darüber wird über Steuerleitungen 98 des Pipeline-Busses 94
übertragen. Der Speicherbaustein 97 enthält die Daten zu
Farbvektoren, die über den AT-Bus 96 zur Farbmessung lesbar
sind. Die zur Farbmessung verwendeten Pixel sind in einem
Feinraster wahlfrei adressierbar. Die Meßgeometrie kann im
Feinraster beliebig verschoben und so konfiguriert werden,
daß eine bessere Anpassung an vorgegebene Meßgeometrien
realisiert wird.
In Fig. 8 ist die Weiterverarbeitung der vollständig
korrigierten Bilddaten aus allen auf der Bahn 2 erzeugten
Farbzonen bzw. aus allen quer zur Transportrichtung 10
angeordneten Modulen der Bildaufnahmeeinrichtung 15, 16
dargestellt. Gemäß Fig. 8 werden einem in PGA-Technik
ausgeführten Datencontroller 99 die korrigierten
Ist-Bild-Daten aus der gesamten Oberfläche der Bahn 2 über
den bidirektionalen Pipelinebus 94 zugeführt. Die Übertragung
der Ist-Bild-Daten auf den Pipelinebus 94 kann in den
Meßpausen oder synchron zur Bahnabtastung durchgeführt
werden. Der Datencontroller 99 steht weiterhin mit einem
Soll-Bildspeicher 100, einem Differenz-Bildspeicher 101,
einem Parameter-Bildspeicher 102 und einem akkumulierten
Differenz-Bildspeicher 103 in Verbindung. Das Laden des
Datencontrollers 99 und die Auswahl der Betriebsarten erfolgt
über den AT-Bus 96. Die Speicher 100 bis 103 sind mit einem
in PGA-Technik realisierten Adresscontroller 104 verbunden,
der an die Steuerleitungen 98 des Pipelinebus 94
angeschlossen ist. Zur Auswertung des Differenzbildes und des
akkumulierten Differenzbildes stehen der
Differenzbildspeicher 101 und der akkumulierte
Differenzbildspeicher 103 jeweils mit
Look-Up-Table-Bausteinen 105, 106 (LUT) in Verbindung. Die
LUT 105, 106 bewirken mit Hilfe von Daten aus dem
Soll-Bildspeicher 100 und dem Parameter-Bildspeicher 102 eine
Transformation der Differenzbilddaten auf farbmetrische
LAB-Werte des LAB-Farbraumes. Die Ausgänge der LUT 105, 106
stehen mit einer ebenfalls in PGA-Technik realisierten
Auswerteschaltung 107 in Verbindung. An die
Auswerteschaltung 107 ist ein Speicherbaustein 108
angeschlossen, in dem während der Bildmessung die Koordinaten
eines Grobrasters für fehlerhafte Bildstellen abgelegt
werden. Die Daten der Auswerteschaltung 107 sind über den
AT-Bus 96 lesbar.
In einer Teach-in-Phase werden der Datencontroller 99 und die
Auswerteschaltung 107 so konfiguriert, daß der
Soll-Bildspeicher 100 und der akkumulierte
Differenz-Bildspeicher 103 zu einem gemeinsamen Speicher
zusammengefaßt werden. Zur Generierung eines Sollbildes kann
eine gewünschte Zahl m von Akkumulationen eingegeben werden.
Dadurch werden die korrigierten Bilddaten in dem
Datencontroller 99 gemultiplext, daß nach 2m Akkumulationen
das Sollbild normiert im Soll-Bildspeicher 100 vorhanden ist.
Der Datencontroller 99 wirkt dabei als Addierglied mit
vorgeschaltetem Multiplexer.
Wenn bereits Soll- und Parameter-Bilddaten in einem externen
Speicher vorhanden sind, dann können diese über den
Pipelinebus 94 mit Hilfe eines nicht weiter dargestellten
Forth-Prozessors geladen werden. Die Freigabe des gewünschten
Speicherbereichs gewährleistet der Adresscontroller 104.
Nachdem die Daten in den Speichern 100 bis 103 generiert
sind, realisiert der Datencontroller 99 ein Addierglied,
welches Daten für ein aktuelles Differenzbild aus der
Differenz der Ist-Bilddaten mit den Soll-Bilddaten erzeugt.
Desweiteren realisiert der Datencontroller 99 einen
Akkumulator, wobei akkumulierte Differenz-Bilddaten aus der
Summe der Daten eines akkumulierten Differenzbildes und eines
aktuellen Differenzbildes erzeugt werden. Über den
Pipelinebus 94 können wahlweise das aktuelle Differenzbild,
das akkumulierte Differenzbild oder das Sollbild zum
Forth-Prozessor übertragen werden. Die Auswahl erfolgt über
ein Statusregister im Adresscontroller 104, der über den
AT-Bus 96 geladen wird. Die Synchronisation des zur
Adresserzeugung und zur Speicherverwaltung verwendeten
Adresscontrollers 104 erfolgt durch die auf den
Steuerleitungen 98 bereitgestellten Signale. Die Auswahl der
Betriebsarten erfolgt über ein Steuerregister. Der
Adresscontroller 104 sichert kontinuierlich den Refresh der
Speicher 100-103.
Mit Hilfe der LUT 105, 106 werden während der Bildinspektion
In Abhängigkeit von den Parameterbilddaten im
Parameterbildspeicher 102 und der absoluten Helligkeit das
aktuelle Differenzbild und das akkumulierte Differenzbild
bewertet. Aus den sich an den Ausgängen der LUT 105, 106
ergebenden Daten ordnet die Auswerteschaltung 107 den
Differenzbilddaten Fehlerklassen zu. Die Fehlerdaten werden
zur Dokumentation und zur Statistik im Speicherbaustein 108
abgelegt. Wenn der Betrag des Differenzbildes einen
vorbestimmten Grenzwert überschreitet, dann wird von der
Auswerteschaltung 107 eine Fehlermeldung über den AT-Bus 96
abgesetzt. Dazu erzeugt ein Adressgenerator innerhalb der
Auswerteschaltung 107 parallel zum Adresscontroller 104 ein
Grobraster, welches die Lokalisierung des Fehlerortes
erleichtert. Fehlerort und Fehlerart werden im
Speicherbaustein 108 abgelegt.
Der Parameterbildspeicher 102 enthält die Steuerinformation
über die Verarbeitung jedes einzelnen Bildpunktes. Die Daten
im Sollbildspeicher 100 können mit Hilfe dieser
Steuerinformation zur Reduzierung einer erforderlichen
nicht linearen Kennlinie zur Fehlerbewertung herangezogen
werden. Dazu sind im Parameterspeicher 102 folgende Parameter
enthalten: Parameter für die Randmarkierungen, eine
Gewichtsfunktion zur Definition der Wichtung von Bildfehlern
im Inspektionsprozeß, Farbmeßwerte für einen markierten
Bildpunkt, die in einer pointergesteuerten Liste
abgespeichert sind, und die Shadingmeßpunkte und
Kalibrierpunkte der CCD-Sensoren 82. Durch Setzen von Bits
für die Randmarkierungen wird das Bildformat einschließlich
der Seitenbegrenzung eingestellt. Die Parameter für die
Gewichtsfunktion stellen ein Maß für die Fehlerbeurteilung
dar. Hierdurch können Fehler in homogenen Bereichen des
Druckbildes stärker als Fehler an Konturen im Druckbild
gewichtet werden. Dabei wird eine grauwertabhängige Steuerung
verwendet, so daß über die LUT 105, 106 die farbmetrischen
Werte x*, y*, z* sowie i* zur Bildinspektion gebildet
werden. Der durch die Gewichtsfunktion ausgedrückte Parameter
wird im Adresscontroller 104 für die Umschaltung von
Kennlinien benutzt. Über eine Tabelle kann mit Hilfe der
Auswerteschaltung 107 die Zuordnung zu verschiedenen
Fehlerklassen erfolgen, wobei die Fehler in einzelne Klassen
im Sinne eines Fehlerhistogrammes ausgewertet werden können.
Über eine gesonderte Steuerleitung 109 wird vom
Datencontroller 99 ein Bit ENC zur Steuerung der Farbmessung
ausgegeben. Die zur Farbmessung bestimmten Bildpunkte werden
in Reihenfolge ihrer Abtastung in eine Liste eingetragen, so
daß sie nach Weiterverarbeitung der Bildmeßdaten durch den
Forth-Prozessor als Farbmeßwerte übergeben werden können. Zur
Shading-Messung wird das Bit ENC in einer ausgewählten,
unbedruckten Meßzeile gesetzt, so daß gleichzeitig eine
Messung des Papierweißwertes der Bahn 2 durchgeführt wird.
Diese Meßwerte werden ebenfalls als Listendaten formatiert.
Die weitere Verarbeitung, insbesondere die Akkumulation und
das Laden der Shadingwerte, wird ebenfalls vom
Forth-Prozessor übernommen. Zur Kalibrierung der
Absolutempfindlichkeit der CCD-Sensoren 82 und der
Farbtemperatur der zugeordneten Lichtquellen 21, 22 bzw. 78
ist ein spezielles Element einer CCD-Zeile vorgesehen, das
ebenfalls durch das gesetzte Bit ENC in den Listenspeicher
übernommen wird und somit der weiteren Auswertung zur
Verfügung steht.
Bezugszeichenliste
1 Antriebselement
2 Bahn
3, 4 Druckwerk
5 Rotationsdruckmaschine
6, 7, 8, 9 Farbverteilungseinrichtung
10 Transportrichtung
11, 12, 13, 14 Gummizylinder
15, 16 Bildaufnahmeeinrichtung
17, 18 Lager
19, 20 Führung
21, 22 Lichtquelle
23, 24 fotoelektrischer Empfänger
25 Drehgeber
26, 27, 28, 29 Registereinstellvorrichtungen
30 Maschinensteuerung
31 Bedienpult
32 Ein- und Ausgabestellen
33 Regelschaltung
34 Einrichtung zum Aufbereiten der Bildsignale
35 Vergleicher
36 Bezugsgrößengeber
37 Regeleinrichtung
38 Fehlererkennungslogik
39 Computer
40 Bildschirm
41 Tastatur
42 Cursorsteuervorrichtung
43 Bildmeßeinrichtung
44 Netzwerk
45 DFÜ-Modem
46 Sende/Empfangseinheit
47 akustischer Signalgeber
48, 49, 50, 51 abbildendes System
52, 53, 54, 55 Filter
56, 57, 58, 59 CCD-Sensoren
60 Justierelemente
61 optisch abbildendes System
62, 63, 64, 65 Farbfilter
66 Schutzglas
67 CCD-Zeilen
68 Justierelemente
69 Bildelemente
70 Linsenarray
71 Farbfilter
72 Bildleiter
73 optisch abbildendes System
74 CCD-Sensor
75 Justierelemente
76 Zylinder
77 Empfängermodule
78 Lichtquelle
79 Einrichtung zur Lichtmengenregelung
80 Synchronisiereinrichtung
81 inkrementaler Geber
82 CCD-Sensor
83 Verstärker
84 Sample & Hold-Glied
85 Analog-Digital-Konverter
86 Verarbeitungseinheit
87 Korrekturglied
88 Akkumulationseinheit
89 Zeilenspeicher
90 Timer
91 Listenspeicher
92, 93 Multiplizierer
94 Pipelinebus
95 Farbwertcontroller
96 AT-Bus
97 Speicherbaustein
98 Steuerleitungen
99 Datencontroller
100 Soll-Bild-Speicher
101 Differenzbildspeicher
102 Parameterbildspeicher
103 akkumulierter Differenzbildspeicher
104 Adress-Controller
105, 106 Look-Up-Table-Bausteine
107 Auswerteschaltung
108 Speicherbaustein
109 Steuerleitung
110 Datenspeicher
2 Bahn
3, 4 Druckwerk
5 Rotationsdruckmaschine
6, 7, 8, 9 Farbverteilungseinrichtung
10 Transportrichtung
11, 12, 13, 14 Gummizylinder
15, 16 Bildaufnahmeeinrichtung
17, 18 Lager
19, 20 Führung
21, 22 Lichtquelle
23, 24 fotoelektrischer Empfänger
25 Drehgeber
26, 27, 28, 29 Registereinstellvorrichtungen
30 Maschinensteuerung
31 Bedienpult
32 Ein- und Ausgabestellen
33 Regelschaltung
34 Einrichtung zum Aufbereiten der Bildsignale
35 Vergleicher
36 Bezugsgrößengeber
37 Regeleinrichtung
38 Fehlererkennungslogik
39 Computer
40 Bildschirm
41 Tastatur
42 Cursorsteuervorrichtung
43 Bildmeßeinrichtung
44 Netzwerk
45 DFÜ-Modem
46 Sende/Empfangseinheit
47 akustischer Signalgeber
48, 49, 50, 51 abbildendes System
52, 53, 54, 55 Filter
56, 57, 58, 59 CCD-Sensoren
60 Justierelemente
61 optisch abbildendes System
62, 63, 64, 65 Farbfilter
66 Schutzglas
67 CCD-Zeilen
68 Justierelemente
69 Bildelemente
70 Linsenarray
71 Farbfilter
72 Bildleiter
73 optisch abbildendes System
74 CCD-Sensor
75 Justierelemente
76 Zylinder
77 Empfängermodule
78 Lichtquelle
79 Einrichtung zur Lichtmengenregelung
80 Synchronisiereinrichtung
81 inkrementaler Geber
82 CCD-Sensor
83 Verstärker
84 Sample & Hold-Glied
85 Analog-Digital-Konverter
86 Verarbeitungseinheit
87 Korrekturglied
88 Akkumulationseinheit
89 Zeilenspeicher
90 Timer
91 Listenspeicher
92, 93 Multiplizierer
94 Pipelinebus
95 Farbwertcontroller
96 AT-Bus
97 Speicherbaustein
98 Steuerleitungen
99 Datencontroller
100 Soll-Bild-Speicher
101 Differenzbildspeicher
102 Parameterbildspeicher
103 akkumulierter Differenzbildspeicher
104 Adress-Controller
105, 106 Look-Up-Table-Bausteine
107 Auswerteschaltung
108 Speicherbaustein
109 Steuerleitung
110 Datenspeicher
Claims (60)
1. Verfahren zur Steuerung oder Regelung von
Betriebsvorgängen einer drucktechnischen Maschine,
bei dem mit mindestens einer Bildaufnahmeeinrichtung
Bildsignale von mindestens einer Oberfläche, mindestens
eines Druckerzeugnisses, erzeugt werden, und
bei dem die Bildsignale einer Verarbeitungseinrichtung
zugeführt werden, in der die Signale für die Steuerung
oder Regelung der Betriebsvorgänge erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus Bildinformationen, die mindestens die Oberfläche
des Druckerzeugnisses (2) wiedergeben, Koordinaten der
Meßorte für die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) bestimmt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildinformationen einer
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) entnommen werden, die
innerhalb der drucktechnischen Maschine (5) die gesamte
Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) erfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zusätzlich zur
gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) die
Oberfläche der das Druckerzeugnis (2) relativ zur
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) fördernden Einrichtung
abtastet.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildinformationen einer
Bildaufnahmeeinrichtung (43) entnommen werden, die ein
Bild der Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) außerhalb
der drucktechnischen Maschine (5) abtastet.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildinformationen einer
Einrichtung (39, 40, 41, 42) zur Bildgenerierung
entnommen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildinformationen mit einem Digitalrechner (39)
erzeugt werden, der Bestandteil der
Einrichtung (39, 40, 41, 42) zur Bildgenerlerung ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildinformationen einem Datenspeicher (110)
entnommen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildinformationen einer
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) entnommen werden, die
einem Druckwerk (3, 4) einer Druckmaschine (5) folgend,
auf einen Bedruckstoff (2) gerichtet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den Bildinformationen Koordinaten für Meßorte zur
Istwertgewinnung von Farbmeßwerten für die Steuerung oder
Regelung einer Farbverteilungseinrichtung (6, 7, 8, 9)
einer Druckmaschine (5) bestimmt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Anlauf der Druckmaschine (5) Ist-Werte aus Meßorten in einem beim Druck erzeugten Farbmeßstreifen gewonnen werden,
daß zur Steuerung oder Regelung der Farbverteilungseinrichtung (6, 7, 8, 9) während des Anlaufs der Druckmaschine (5) bis zum Erreichen eines Okay-Zustandes vorgegebene Soll-Werte verwendet werden,
daß beim Erreichen des Okay-Zustandes der Bediener der Druckmaschine (5) ein Okay-Signal an eine Steuer- oder Regeleinrichtung (37) gibt,
und daß ab dem Okay-Signal Ist-Werte aus Meßorten im Druckbild gewonnen werden.
daß beim Anlauf der Druckmaschine (5) Ist-Werte aus Meßorten in einem beim Druck erzeugten Farbmeßstreifen gewonnen werden,
daß zur Steuerung oder Regelung der Farbverteilungseinrichtung (6, 7, 8, 9) während des Anlaufs der Druckmaschine (5) bis zum Erreichen eines Okay-Zustandes vorgegebene Soll-Werte verwendet werden,
daß beim Erreichen des Okay-Zustandes der Bediener der Druckmaschine (5) ein Okay-Signal an eine Steuer- oder Regeleinrichtung (37) gibt,
und daß ab dem Okay-Signal Ist-Werte aus Meßorten im Druckbild gewonnen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den Bildinformationen Koordinaten für Meßorte zur
Istwertgewinnung von Feuchtemeßwerten für die Steuerung
oder Regelung einer Feuchtmittelverteilungseinrichtung
einer Offsetdruckmaschine (5) bestimmt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den Bildinformationen Koordinaten für Meßorte zur
Istwertgewinnung von Registerabweichungen für die
Steuerung oder Regelung einer
Registereinstellvorrichtung (26, 27, 28, 29) einer
Druckmaschine (5) bestimmt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zur Bestimmung der Koordinaten für Meßorte
die die Oberfläche des Druckerzeugnisses (2)
wiedergebenden Bildinformationen einer vom Bediener der
drucktechnischen Maschine (5) einsehbaren
Anzeigevorrichtung (40) zugeführt werden.
14. Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von
Betriebsvorgängen einer drucktechnischen Maschine,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) vorgesehen ist, die auf die Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) gerichtet ist,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) mit einer Steuer- und Regelschaltung (33) verbunden ist,
daß der Steuer- und Regelschaltung (33) Bildinformationen zuführbar sind, die die Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) wiedergeben, und
daß die Steuer- und Regelschaltung (33) mit Stellgliedern (6, 7, 8, 9) zur Beeinflussung der Betriebsvorgänge innerhalb der drucktechnischen Maschine (5) in Verbindung steht.
daß mindestens eine Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) vorgesehen ist, die auf die Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) gerichtet ist,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) mit einer Steuer- und Regelschaltung (33) verbunden ist,
daß der Steuer- und Regelschaltung (33) Bildinformationen zuführbar sind, die die Oberfläche des Druckerzeugnisses (2) wiedergeben, und
daß die Steuer- und Regelschaltung (33) mit Stellgliedern (6, 7, 8, 9) zur Beeinflussung der Betriebsvorgänge innerhalb der drucktechnischen Maschine (5) in Verbindung steht.
15. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) mindestens ein
optoelektronisches Bauelement (82) enthält.
16. Einrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der abzutastende Bildort auf der Oberfläche des
Druckerzeugnisses (2) mit einer Lichtquelle (21, 22, 78)
angestrahlt wird, deren Intensität in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit des Druckerzeugnisses (2) und vom
Kontrast des Druckbildes einstellbar ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) mindestens ein
thermoelektrisches Bauelement enthält.
18. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) mindestens ein
Empfängerelement für Korpuskularstrahlung enthält.
19. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) mit einer
Positionseinrichtung (19, 20) gekoppelt ist, der von Hand
eingebbare oder voreingestellte Positioniersignale
zuführbar sind.
20. Einrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zum Messen
direkt auf ein auf der Oberfläche des
Druckerzeugnisses (2) erzeugten Druckbildes
positionierbar ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zum Messen auf
einem außerhalb des Druckbildes mitgedruckten
Druckkontrollstreifen positionierbar ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zum Messen auf
mindestens einem außerhalb des Druckbildes mitgedruckten
Paßkreuzes positionierbar ist.
23. Einrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) senkrecht zur
Druckerzeugnisoberfläche fernbedient einstellbar ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) um eine
Achse (17, 18) im wesentlichen senkrecht zur
Transportrichtung (10) schwenkbar ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) über die gesamte
Breite auf die Oberfläche des Druckerzeugnisses (2)
gerichtet ist, wobei mehrere inline angeordnete
Bildsensoren (77) vorgesehen sind, die jeweils eine Zone
abtasten.
26. Einrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abzutastende Zonenbreite variabel ist.
27. Einrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastzonen den Zonen entsprechen, die von einer
Farbverteilungseinrichtung (6, 7, 8, 9) einer
Druckmaschine (5) vorgegeben sind.
28. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zyklisch auf
einen bildgleichen Abtastort initiierbar ist.
29. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) eine Anordnung
zum Kompensieren von Glanzlichtfehlern zugeordnet ist.
30. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Übertragung der das Bild wiedergebenden Signale
ein optischer Bildleiter (72) vorgesehen ist.
31. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Übertragung der das Bild wiedergebenden Signale
eine drahtlose Übertragungsstrecke vorgesehen ist.
32. Einrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungsstrecke elektromagnetische Sende- und
Empfangselemente enthält.
33. Einrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungsstrecke akustische Sende- und
Empfangselemente enthält.
34. Einrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragungsstrecke IR-Sende- und
Empfangselemente enthält.
35. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuer- und Regelschaltung (33) örtlich der
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zugeordnet ist.
36. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (25) zum Messen der Lage des
Druckerzeugnisses (2) zu einem Fixpunkt vorgesehen ist,
die mit der Regelschaltung (33) verbunden ist.
37. Einrichtung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Geschwindigkeitsmessung an einem das
Druckerzeugnis (2) transportierenden rotierenden
Zylinder (11, 12, 13, 14) ein inkrementaler
Drehgeber (25) gekoppelt ist.
38. Einrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehgeber (25) mit einem in der
Regelschaltung (33) angeordneten Timer (90) verbunden
ist, wobei der Timer (90) mit einer Schaltung zur
Veränderung der Integrationszeit von CCD-Sensoren (82),
die der Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zugeordnet sind,
in Verbindung steht.
39. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ausgang der Regelschaltung (33) mit einer
Bildschirmausgabeeinrichtung (39) verbunden ist, an die
ein Bildschirm (40) angeschlossen ist, auf den wahlweise
einzeln oder in Teilbildern ein Soll-Bild, ein Ist-Bild
und ein Differenz-Bild darstellbar ist.
40. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Bezugsgrößengeber (36) innerhalb der Steuer- und
Regelschaltung (33) vorgesehen ist, der mit einem
außerhalb der Regelschaltung (33) angeordneten
Speicher (110) verbindbar ist.
41. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Speicher Soll-Bild-Daten von einem früheren
Druckauftrag einer Druckmaschine (5) für dasselbe
Druckbild enthält.
42. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Speicher Soll-Bild-Daten von Einzelfarbauszügen
enthält.
43. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bezugsgrößengeber (36) mit einer offline
Bildmeßeinrichtung (43) verbindbar ist.
44. Einrichtung nach Anspruch 43,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Vorlage für die Bildmeßeinrichtung (43) eine
standgerechte Vorlage verwendbar ist.
45. Einrichtung nach Anspruch 43,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Vorlage für die Bildmeßeinrichtung (43)
Tellbilder einer standgerechten Vorlage verwendbar sind,
wobei zur Positionierung der Tellbilder entsprechend der
standgerechten Vorlage dem Bezugsgrößengeber (36)
Layoutsignale zuführbar sind.
46. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Anordnung zur Auswertung der Zeitabstände und
Beträge der vom Bediener interaktiv an die
Regelschaltung (33) gegebenen Stellsignale vorgesehen
ist, und daß beim Unterschreiten von Schwellwerten für
die Zeitabstände und/oder die Beträge die augenblicklich
vorhandenen Ist-Werte als Soll-Werte eingebbar sind.
47. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Bezugsgrößengeber (36) Signale zuführbar sind,
die einem externen Sollwertspeicher entnehmbar sind.
48. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Bezugsgrößengeber (36) von Hand eingebbare
Signale zuführbar sind.
49. Einrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Bezugsgrößengeber (36) entnehmbaren Sollwerte
prozentual änderbar sind.
50. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Steuer- und Regelschaltung (33) eine
Vergleichseinrichtung (35) für die von der
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) aufgenommenen
Ist-Bildsignale und die vom Bezugsgrößengeber (36)
bereitgestellten Soll-Bildsignale vorgesehen ist,
wobei bei unzulässiger Abweichung des Ausgangssignals der
Vergleichseinrichtung (35) von einem Grenzwert ein
Fehler-Signal ausgebbar ist.
51. Einrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fehlersignal akustisch ist.
52. Einrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fehlersignal optisch auf einem an der
Regelschaltung angeschlossenen Bildschirm (40) erzeugbar
ist, wobei auf dem Bildschirm (40) die fehlerhaften
Bildstellen im Ist-Bild markiert darstellbar sind.
53. Einrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fehlersignal einer Makierungseinrichtung für die
mit einer Druckmaschine (5) auf dem Druckerzeugnis (2)
erzeugten fehlerhaften Druckbilder zuführbar ist.
54. Einrichtung nach Anspruch 53,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fehler-Signal einer den Druckwerken (3, 4) der
Druckmaschine (5) nachgeordneten Makulaturweiche
zuführbar ist.
55. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Regelschaltung (33) eine
Fehlererkennungslogik (38) zugeordnet ist, der die
aufbereiteten Ist-Bildsignale und die Ausgangssignale
einer Vergleichseinrichtung (35) zuführbar sind, wobei
die Fehlerart und der Zeitpunkt des Auftretens
alphanumerisch auf einem an der Regelschaltung (33)
angeschlossenen Bildschirm (40) ausgebbar sind.
56. Einrichtung nach Anspruch 55,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgabe von Signalen an die
Stellglieder (6, 7, 8, 9) zur Beeinflussung der
Betriebsvorgänge in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der
Fehlererkennungslogik blockierbar ist.
57. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuer- und Regelschaltung Fuzzi-logik enthält.
58. Einrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuer- und Regelschaltung (33) mit einem
Computer (39) verbunden ist, an dem eine alphanumerische
Tastatur (41) eine Cursor-Steuereinrichtung (42) und ein
Bildschirm (40) angeschlossen ist.
59. Einrichtung nach Anspruch 58,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Cursor-Steuereinrichtung (42) in dem auf dem
Bildschirm (40) dargestellten Druckbild, welches mittels
einer Druckmaschine (5) auf dem Druckerzeugnis (2)
erzeugt wurde, der Abtastort für die
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) wählbar und markierbar
ist, wobei die Signale zum Abtastort einer
Positioniereinrichtung für die
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zuführbar sind.
60. Einrichtung nach Anspruch 58,
dadurch gekennzeichnet,
daß anhand der einem Bezugsgrößengeber (36) entnehmbaren
Soll-Bilddaten mit Hilfe des Computers (39) Signale für
den farbabhängigen Abtastort erzeugbar sind, die der
Positionlereinrichtung für die
Bildaufnahmeeinrichtung (15, 16) zuführbar sind.
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