EP0408958A2 - Procédé et dispositif de mesure du décalage d'une bande dans une machine d'impression rotative polychrome - Google Patents

Procédé et dispositif de mesure du décalage d'une bande dans une machine d'impression rotative polychrome Download PDF

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EP0408958A2
EP0408958A2 EP90112527A EP90112527A EP0408958A2 EP 0408958 A2 EP0408958 A2 EP 0408958A2 EP 90112527 A EP90112527 A EP 90112527A EP 90112527 A EP90112527 A EP 90112527A EP 0408958 A2 EP0408958 A2 EP 0408958A2
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EP
European Patent Office
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circuit
strip
mark
signal
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90112527A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0408958A3 (en
Inventor
Roger Henri Roch
Patrick Monney
Nathan Stern
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Bobst Mex SA
Original Assignee
Bobst SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Bobst SA filed Critical Bobst SA
Publication of EP0408958A2 publication Critical patent/EP0408958A2/fr
Publication of EP0408958A3 publication Critical patent/EP0408958A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/02—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs transversely
    • B65H23/0204—Sensing transverse register of web
    • B65H23/0216—Sensing transverse register of web with an element utilising photoelectric effect

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for measuring the longitudinal and lateral offset of a moving strip of paper or cardboard in a polychrome rotary printing machine, this device being present in each color.
  • Such devices make it possible to control the necessary vertical and / or lateral displacements of the cylinder downstream to ensure rigorous agreement between the successive prints of fundamental colors making up an image.
  • Document FR 1 470 034 discloses a device comprising five photoelectric detectors arranged above and along a line transverse to the strip for reading a mark having the shape of a line transverse to the printed strip, situated in a white area between two impressions.
  • the electrical circuit of the device is essentially intended to verify that the detectors are indeed influenced by a characteristic mark in the middle of a sufficiently large white area and not by another part of the print.
  • the disclosure FR 2 362 451 discloses a device comprising two adjacent photoelectric detectors in the direction of travel of the strip so that the detection of the location of a mark passing under these detectors can be carried out with sufficient precision. For this, a switching signal is triggered when the difference between the intensities of the signals read by these two detectors reaches a predetermined minimum value. In this device, it is preferable that the dimension of the mark in the direction of travel is greater than the reading field of the two detectors.
  • the disclosure US 4,450,766 discloses a control device for synchronization for full color printing from marks having the shape of a right triangle, the two sides adjacent to the right angle being parallel to the direction of travel and to the width of the strip. respectively. Comparing the phase shift in time of two signals from two different colors gives a measure of the longitudinal offset. Comparing the width of the signal produced by a detector with a reference makes it possible to obtain a measurement of the lateral offset at the level of the corresponding color. But if one seeks to reduce the thickness of such a mark in the direction of travel of the strip, one also decreases the slope of the hypotenuse relative to the direction of the width, which considerably reduces the possible variations for the width of the signal. Given the minimum measurement error of photoelectric detectors, this lateral measurement quickly loses its significance.
  • the object of the present invention is to obviate this drawback by proposing a method, and an implementation device, effective both in measuring the longitudinal and lateral offset, and this from as small a transverse mark as possible: example not exceeding 5 mm wide by 1 mm thick.
  • This object is achieved by a method of measuring the offset of a strip in a polychrome rotary printing machine using a mark printed during each color, which mark passes under photoelectric detectors to generate signals the result of which is representative of the shift, consisting of: - placing two laterally adjacent photoelectric detectors above the strip, their common edge being located on the expected passage from the middle of a laterally symmetrical mark, - to deduce the lateral offset of the strip from the difference between the variations in intensity of the signals seen by each of the two photoelectric detectors during the passage of the mark.
  • the signals read by each of the two detectors are respectively amplified in signals whose values corresponding to a white area of the strip are equal to a predetermined identical value, and this before establishing the difference between the intensity variations during the passage of the mark.
  • This preamplification makes it possible to compensate for any error due to variations in the light intensity emitted by the detectors where a more or less good reception of the reflected light intensity due either to a dirtying of the receptor objectives or an aging of the photosensitive cells.
  • the lateral offset of the strip is deduced from the ratio between the difference and the sum of the variations in intensity of the signals seen by each of the two detectors during the passage of the mark.
  • the lateral offset of the strip for a color is deduced from the difference between the signal ratio established for this color and that established for a color taken as a reference. This procedure makes it possible to compensate for a possible error in the lateral positioning of the photoelectric detectors from one color station to another.
  • the mark and the reading field of each detector are rectangular with substantially identical dimensions, their length being parallel to the width of the strip.
  • a photoelectric detector comprises a light source partly collected by a multi-channel optical fiber to be conducted in a transmitter / receiver located above the band where this light is focused to form a spot of light on the tape, the receiver parallel to the transmitter focusing the reflected light before transmitting it to the optical fiber in another channel to be conducted on a photosensitive reading cell located in another part of the machine.
  • the device for implementing the method for measuring the lateral offset of a strip comprises: - two identical parallel branches, each comprising in series a photoelectric detector connected to a first circuit establishing, memorizing and then subtracting from the signal received from the detector the value corresponding to a white area of the strip to generate a second signal applied to a second memory circuit maximum establishing and memorizing the variation in intensity during the passage of the mark, the two circuits of each branch being reset by the same line between the passage of two marks, a differentiating circuit receiving on its first input terminal the signal from the first maximum memory circuit and on its second input terminal the signal from the second maximum memory circuit.
  • the photoelectric detector can firstly be connected to an automatic gain amplification circuit, the gain of which is balanced so that the first signal received from the detector after reinitialization, this signal corresponding to a white area of the strip, is amplified to a predetermined value, and the output signal of which is applied to the input of the first circuit.
  • the device can further comprise an adder circuit receiving on its input terminals the signals respectively of the second maximum memory circuits as well as a divider circuit whose numerator terminal is connected to the output of the differentiator circuit and whose the denominator terminal is connected to the output of the adder circuit.
  • the device can also further comprise a differentiating circuit receiving on the one hand the output signal of the divider circuit for the color examined and on the other hand the output signal of the divider circuit for the reference color.
  • the signal at the output of the differentiator circuit is applied to an interface circuit for transmission of information to a remote computer.
  • This embodiment mainly comprises analog electronic components. However, it is understood that many functions can also be performed by digital electronic components employed following an intermediate circuit converting an analog signal into a digital signal, this intermediate circuit being located either directly at the output of a photodetector either at the output of a following processing circuit.
  • this strip presents successive impressions in at least one color as well as a mark 120 in each white area between two impressions.
  • this mark 120 is preferably rectangular with dimensions of the order of 5 mm by 1 mm oriented transversely to the direction of travel of the strip, or in other words to the longitudinal direction of this strip.
  • each photodetector, 130 firstly comprises a light source 167 located in a remote part of the machine relative to the cylinder 100, part of the light emitted being collected by a first channel of an optical fiber 160 (165). This channel conducts this light into a transmitter / receiver 150 (155).
  • the two transceivers 150 and 155 are therefore arranged above the band 100 towards which they are oriented and this side by side in the lateral direction of the strip.
  • this pair of transceivers 150,155 is arranged over the width of the strip 110 so that their common edge is located on the expected passage in the middle of the mark 120.
  • the emitting parts focus the light coming from of the source 167 into two light spots 162.
  • the receiving parts are also focused so that they read two fields 170, 175 respectively inside their light spot 162, these fields having dimensions substantially equal to those of the mark 120 Given these dimensions and the specific locations, it is understood that, if the position of the strip 110 is correct, the mark 120 passes simultaneously for half in the field 170 and for the other half in the other field 175. A conversely, if the strip 110 is found to be shifted to the left, the left field 170 will be more influenced than will be the right field 175.
  • the shape of the mark 120 and of the reading fields 170, 175 is other than rectangular provided that, on the one hand, this shape is symmetrical in the longitudinal and lateral directions and that, on the other hand, the width is sufficient to validly influence two reading fields simultaneously. We can thus consider oval, even diamond-shaped, marks and reading fields.
  • the light reflecting in the reading field is focused by the receiver 150 (155) before being transmitted to a second channel of the optical fiber 160 (165). It has proven advantageous, after numerous tests in the workshop, to place the receiver parallel to the transmitter in the housing and to orient the latter at an angle of about 80 ° relative to a plane passing through the axis of the cylinder 100, in other words substantially 20 ° with respect to a plane tangent to the circumference of the cylinder 100 to the right of the reading area, this in one direction or the other.
  • the light transmitted in this second channel is guided at a distance from the machine to a photosensitive cell 180 (185).
  • the right part of the figure illustrates the block diagram of the electronic circuits for processing the signals a1, a2 developed by the photosensitive cells 180,185.
  • the circuits referenced from 200 to 260 correspond to the processing of the measurement of the lateral offset of the strip 110 while the circuits referenced from 330 to 370 correspond to the processing circuits for the detection of the longitudinal offset.
  • the circuit relating to the treatment of lateral offset first comprises two identical parallel branches. Each branch begins with the photosensitive cell 180,185 whose output a1, a2 is connected to an amplification circuit 200,205 with automatic gain.
  • the function of this circuit is to measure the value of the first signals received to adapt its gain so that the value of the signal at output b1, b2 is raised to a predetermined value.
  • a circuit can be produced from an operational amplifier, the feedback loop of which is included in a second circuit comprising a transistor. whose transmitter is connected to the output of the operational amplifier and whose base is connected to a divider bridge.
  • the output of these circuits 200,205 with automatic gain is connected to a second circuit 210,215 in which the initial value of the input signal is measured and then subtracted to form an output signal c1, c2 essentially zero except the variations becoming negative.
  • a circuit is produced by a first part of maximum memory and a second part composed of an operational amplifier connected by feedback as a subtractor.
  • the first part of the circuit 210, 215 can be produced by the series connection of a diode followed by a connection in parallel with respect to the ground of a resistor and a capacitor.
  • the capacitor keeps in memory each maximum of signal appearing because it cannot be discharged in return because of the diode.
  • the signal b1, b2 is applied to the negative terminal of the operational amplifier and the signal at the output of the first part is connected to the positive terminal.
  • the output signal from the subtractor circuit can be applied to an operational amplifier, the gain of which is fixed to the unit by its feedback loop, thus giving it an impedance matching function.
  • the output signals c1, c2 of circuits 210,215 are respectively applied to circuits 220,225 of maximum reading retaining in memory, until reset, the maximum value d1, d2 of the variations that may appear.
  • These maximum reading circuits can be found commercially, for example those sold by the company PMI under the reference PKD 01.
  • the analog outputs d1 and d2 of the two identical parallel branches are on the one hand applied to an adder circuit 230 and on the other hand to a subtractor circuit 235, these circuits being composed from operational amplifiers.
  • the connection of the operational amplifier consists in connecting the two input signals to the negative terminal, the positive terminal being to ground and the feedback being a resistance of value identical to that connected in series for each of the input signals.
  • one of the signals is connected to the positive terminal by means of a halving bridge (such as two resistors of identical value in series), the other to the negative terminal and the feedback is a resistor identical to that connected to the negative input terminal, itself identical to those making up the divider bridge.
  • the output of the subtractor circuit 235 and of the adder circuit 230 are respectively connected to the numerator terminal and to the denominator terminal of an analog divider circuit 240.
  • an analog divider circuit 240 Such a circuit can be found commercially, in particular that of reference AD 534 sold by the Company Analogue Devices.
  • the output of this divider circuit is connected to one of the terminals of a subtractor circuit 250, the other terminal being connected to the output of the same divider circuit belonging to a second device arranged at the level of the reference color.
  • the result of this subtraction is applied to an electronic circuit converting an analog signal into a signal in the form of a slot of width proportional to the value of the input signal.
  • such converter circuits include a voltage ramp generator whose output is connected with the input signal to a comparator which remains in the positive state until the ramp itself reaches the same value as that entry.
  • the lateral offset measurement device works as follows:
  • the circuits 210,215,220 and 225 are reset by the same line G.
  • the first reading carried out by the photosensitive cells 180,185 then corresponds to white areas reflecting a certain amount of light causing at output two signals a1, a2, for example of the order of 400 to 800 mV.
  • the circuits 200 and 205 immediately adjust their gain to bring their output signals b1 and b2 to an identical value, for example of the order of 8 V.
  • This white background value is then read in the circuits 210,215 then subtracted resulting in a output signal c1, c2 zero.
  • the output signals d1 and d2 of the maximum measuring circuits then remain in the zero state.
  • the mark 120 passes half in the reading field 170 and the other half in the reading field 175.
  • the amount of reflected light momentarily diminishes by an identical amount , which creates a momentary voltage drop, for example of the order of 200 mV, at the signals a1 and a2.
  • the signals b1, b2 at the output of the automatic gain circuits 200,205 have slots of value for example equal to 6 V. These slots are transformed into negative pulses c1, c2 of amplitude - 2 V by the circuits 210,215 then memorized by the maximum 220 and 225 reading circuits.
  • the reading field 175 will be more influenced than the reading field 170.
  • the variation of the signal a2 at the output of the photoelectric cell 185 will be more important than that present on the signal a1 of the photocell 180.
  • This difference will appear at the output of the subtractor circuit 235, the output of the adder circuit 230 characterizing the overall variation due to the whole of the mark 120.
  • This global variation is itself dependent on the color of the mark: a yellow color implying a global variation clearly weaker than a dark color, red for example.
  • the signal f equal to the proportion of variation in the lateral direction, reduced to the total variation caused by the color mark, is significant for the shift of the strip independently of this color.
  • the signal signal f is in fact usable only if it is admitted that at the time of the launching of the printing all the stereotypes are arranged with precision on their cylinder-stereotype plate and that the pairs of transmitters / receivers are precisely arranged above their respective cylinder. Given the great difficulty in achieving the conditions mentioned above, it is more convenient to take a color as a reference and to report each measurement of offset with respect to that read at the level of this reference color. This function is performed by the subtractor circuit 250 in which the signal f ′ corresponding to the reference color is compared to the signal f of the color examined.
  • the device for measuring the offset in the direction of travel of the strip 110 comprises in series an adder circuit capable of directly receiving the signals a1 and a2 from the photocells but preferably receiving the signals corrected by the automatic gain amplification circuits b1 and b2.
  • the output of this adder circuit is, on the one hand, connected to a circuit 340 establishing and then memorizing the value corresponding to a white area of the strip and, on the other hand, to a differentiator circuit 350, the second input terminal of which is connected to the output of the circuit 340 mentioned above.
  • the output of this differentiator circuit is connected to a comparator circuit 360, the other terminal of which receives an adjustable reference signal.
  • the output signal t3 is transmitted to a computer 370 which can be located in another part of the machine.
  • the adder circuit 330 collects the information from all the transmitters / receivers 150,155 arranged laterally so that, for this measurement, the upstream part of this device is equivalent to a single photoelectric detector reading the mark 120.
  • the circuit 340 after reset by line G reads and stores the value of the signal corresponding to a white area. This value is subtracted from the input signal c3 by the circuit 350 so that the signal d3 at the output is generally zero except for a negative pulse corresponding to the passage of the mark 120.
  • the association of the circuits 340 and 350 is equivalent to each of the circuits 210, 215 described previously.
  • the comparator 360 has the function of filtering the background noise so that the output signal t3 is a perfect slot.
  • a signal is reconstructed in such a way that it would have occurred exactly in the middle of the pulse, which makes it possible to obtain a precise and regular triggering of a signal relative to the detection of the mark 120 whatever its thickness or the reading errors occurring in the receivers 150,155.
  • the method and the device according to the invention make it possible to obtain an exact and reliable measurement of both longitudinal and lateral offset from a mark whose thickness can be greatly reduced .
  • the diagram of the circuit for processing the signals coming from the photodetectors may include at the input an analog / digital converter circuit and the following processing circuits are then produced using digital electronic components.

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

Procédé de mesure du décalage d'une bande (110) dans une machine d'impression rotative polychrome, utilisant une marque imprimée lors de chaque couleur, laquelle marque passe sous des détecteurs photoélectriques pour générer des signaux dont le résultat de la combinaison est représentatif du décalage latéral. Le procédé consiste : - à disposer au-dessus de la bande (110) deux détecteurs photoélectriques (130/135) adjacents latéralement, leur bord commun étant situé sur le passage attendu du milieu d'une marque (120) symétrique latéralement, - à déduire le décalage latéral de la bande (110) à partir de la différence entre les variations d'intensité (d1,d2) des signaux (a1,a2) vus par chacun des deux détecteurs photoélectriques (130/135) lors du passage de la marque (120).

Description

  • La présente invention est relative à un procédé et un dispositif de mesure du décalage longitudinal et latéral d'une bande défilante de papier ou de carton dans une machine d'impression rotative polychrome, ce dispositif étant présent au niveau de chaque couleur. De tels dispositifs permettent de commander les déplacements nécessaires verticaux et/ou latéraux de cylindre en aval pour assurer une concordance rigoureuse entre les impressions successives de couleurs fondamentales composant une image.
  • De nombreux dispositifs connus actuellement utilisent plusieurs marques imprimées successivement lors de chaque couleur, ces marques passant sous des détecteurs photoélectriques pour générer des signaux dont la combinaison permet de déduire l'amplitude du décalage.
  • Le document FR 1 470 034 expose un dispositif comprenant cinq détecteurs photoélectriques disposés au-dessus et le long d'une ligne transversale à la bande pour lire une marque ayant la forme d'un trait transversal à la bande imprimée, située dans une zone blanche entre deux impressions. En relation avec un tachymètre, le circuit électrique du dispositif est essentiellement prévu pour vérifier que les détecteurs soient bien influencés par une marque caractéristique au milieu d'une zone blanche suffisamment large et non pas par une autre partie de l'impression.
  • L'exposé FR 2 362 451 divulgue un dispositif comprenant deux détecteurs photoélectriques adjacents dans le sens de défilement de la bande de telle sorte que la détection de l'emplacement d'un repère passant sous ces détecteurs puisse être effectuée avec une précision suffisante. Pour ce, un signal de commutation est déclenché lorsque la différence entre les intensités des signaux lus par ces deux détecteurs atteint une valeur minimale prédéterminée. Dans ce dispositif, il est préférable que la dimension du repère dans le sens de défilement soit supérieure au champ de lecture des deux détecteurs.
  • L'exposé US 4 450 766 expose un dispositif de contrôle pour synchronisation pour impression polychrome à partir de marques ayant une forme de triangle rectangle dont les deux côtés adjacents à l'angle droit sont parallèles au sens de défilement et à la largeur de la bande respectivement. La comparaison du déphasage dans le temps de deux signaux provenant de deux couleurs différentes donne une mesure du décalage longitudinal. La comparaison de la largeur du signal produit par un détecteur avec une référence permet d'obtenir une mesure du décalage latéral au niveau de la couleur correspondante. Mais si on cherche à diminuer l'épaisseur d'une telle marque dans le sens de défilement de la bande, on diminue également la pente de l'hypothénuse par rapport au sens de la largeur, ce qui réduit considérablement les variations possibles pour la largeur du signal. Compte tenu de l'erreur minimale de mesure des détecteurs photoélectriques, cette mesure latérale perd rapidement de sa signification.
  • Comme on a pu se rendre compte, l'inconvénient des dispositifs cités précédemment réside dans la dimension minimale nécessaire des marques pour assurer leur bon fonctionnement, mais ce au détriment de l'espace disponible pour l'impression.
  • Le but de la présente invention est d'obvier cet inconvénient en proposant un procédé, et un dispositif de mise en oeuvre, efficace aussi bien dans la mesure du décalage longitudinal que latéral, et ce à partir de marque transversale aussi réduite que possible : par exemple ne dépassant pas 5 mm de large par 1 mm d'épaisseur.
  • Ce but est atteint par un procédé de mesure du décalage d'une bande dans un machine d'impression rotative polychrome utilisant une marque imprimée lors de chaque couleur, laquelle marque passe sous des détecteurs photoélectriques pour générer des signaux dont le résultat de la combinaison est représentative du décalage, consistant à :
    - à disposer au-dessus de la bande deux détecteurs photoélectriques adjacents latéralement, leur bord commun étant situé sur le passage attendu du milieu d'une marque symétrique latéralement,
    - à déduire le décalage latéral de la bande à partir de la différence entre les variations d'intensité des signaux vus par chacun des deux détecteurs photoélectriques lors du passage de la marque.
  • Avantageusement, les signaux lus par chacun des deux détecteurs sont respectivement amplifiés en des signaux dont les valeurs correspondant à une zone blanche de la bande sont égales à une valeur identique prédéterminée, et ce avant l'établissement de la différence entre les variations d'intensité lors du passage de la marque. Cette préamplification permet de compenser pour toute erreur due à des variations de l'intensité lumineuse émise par les détecteurs où une plus ou moins bonne réception de l'intensité lumineuse réfléchie due soit à un salissement des objectifs de récepteurs ou un vieillissement des cellules photosensibles.
  • Avantageusement, on déduit le décalage latéral de la bande à partir du rapport entre la différence et la somme des variations d'intensité des signaux vus par chacun des deux détecteurs lors du passage de la marque. L'établissement de ce rapport permet de compenser le fait que la marque soit imprimée en différentes couleurs successivement.
  • Selon une autre étape avantageuse du procédé, on déduit le décalage latéral de la bande pour une couleur à partir de la différence entre le rapport de signaux établi pour cette couleur et celui établi pour une couleur prise comme référence. Cette procédure permet de compenser une éventuelle erreur dans le positionnement latéral des détecteurs photoélectriques d'une station de couleurs à l'autre.
  • Selon une première caractéristique du dispositif, pour la mise en oeuvre du procédé, la marque et le champ de lecture de chaque détecteur sont rectangulaires de dimensions sensiblement identiques, leur longueur étant parallèle à la largeur de la bande.
  • Selon une seconde caractéristique du dipositif, un détecteur photoélectrique comprend une source de lumière en partie recueillie par une fibre optique à canaux multiples pour être conduite dans un émetteur/récepteur situé au-dessus de la bande où cette lumière est focalisée pour former une tache de lumière sur la bande, le récepteur parallèle à l'émetteur focalisant la lumière réfléchie avant de la transmettre à la fibre optique dans un autre canal pour être conduite sur une cellule photosensible de lecture située en une autre partie de la machine.
  • De préférence, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de mesure du décalage latéral d'une bande comprend :
    - deux branches parallèles identiques, chacune comprenant en série un détecteur photoélectrique relié à un premier circuit établissant, mémorisant puis soustrayant du signal reçu du détecteur la valeur correspondant à une zone blanche de la bande pour générer un second signal appliqué à un second circuit de mémoire de maximum établissant et mémorisant la variation d'intensité lors du passage de la marque, les deux circuits de chaque branche étant réinitialisés par une même ligne entre le passage de deux marques,
    - un circuit différentiateur recevant sur sa première borne d'entrée le signal du premier circuit de mémoire de maximum et sur sa seconde borne d'entrée le signal du second circuit de mémoire de maximum.
  • Avantageusement, dans chacune des branches parallèles, le détecteur photoélectrique peut d'abord être relié à un circuit d'amplification à gain automatique dont le gain s'équilibre de telle sorte que le premier signal reçu du détecteur après réinitialisation, ce signal correspondant à une zone blanche de la bande, soit amplifié à une valeur prédéterminée, et dont le signal de sortie est appliqué à l'entrée du premier circuit.
  • Utilement alors, le dispositif peut de plus comprendre un circuit additionneur recevant sur ses bornes d'entrée les signaux respectivement des seconds circuits de mémoire de maximum ainsi qu'un circuit diviseur dont la borne de numérateur est reliée à la sortie du circuit différentiateur et dont la borne de dénominateur est reliée à la sortie du circuit additionneur.
  • Le dispositif peut également comprendre de plus un circuit différentiateur recevant d'une part le signal de sortie du circuit diviseur pour la couleur examinée et d'autre part le signal de sortie du circuit diviseur pour la couleur de référence.
  • Utilement encore, le signal à la sortie du circuit différentiateur est appliqué à un circuit d'interface pour transmission de l'information à un calculateur éloigné.
  • L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par la figure unique représentant le schéma de principe du dispositif.
  • Ce mode de réalisation comprend principalement des composants électroniques analogiques. Toutefois, il est bien entendu que de nombreuses fonctions peuvent également être réalisées par des composants électroniques digitaux employés à la suite d'un circuit intermédiaire convertissant un signal analogique en un signal numérique, ce circuit intermédiaire étant situé soit directement à la sortie d'un photodétecteur soit à la sortie d'un circuit de traitement suivant.
  • Sur la partie gauche de la figure est illustré un cylindre 100 par lequel passe un bande 110. Cette bande présente des impressions successives dans au moins une couleur ainsi qu'une marque 120 dans chaque zone blanche entre deux impressions. Selon l'invention, cette marque 120 est de préférence rectangulaire de dimensions de l'ordre de 5 mm par 1 mm orientée transversalement au sens de défilement de la bande, ou autrement dit au sens longitudinal de cette bande.
  • Deux photodétecteurs identiques de références générales 130 et 135 sont disposés au-dessus de la bande 110 l'un à côté de l'autre sur le passage attendu de la marque 120. Plus précisément, chaque photodétecteur, 130 par exemple, comprend d'abord une source lumineuse 167 située en une partie reculée de la machine par rapport au cylindre 100, une partie de la lumière émise étant recueillie par un premier canal d'une fibre optique 160 (165). Ce canal conduit cette lumière dans un émetteur/récepteur 150 (155). Les deux émetteurs/récepteurs 150 et 155 sont donc disposés au-dessus de la bande 100 vers lequel ils sont orientés et ce côte à côte dans le sens latéral de la bande. En d'autres termes, ce couple d'émetteurs/récepteurs 150,155 est disposé sur la largeur de la bande 110 de telle sorte que leur bord commum soit situé sur le passage attendu du milieu de la marque 120. Les parties émettrices focalisent la lumière venant de la source 167 en deux taches lumineuses 162. Les parties réceptrices sont également focalisées de telle sorte qu'ellent lisent deux champs 170,175 respectivement à l'intérieur de leur tache lumineuse 162, ces champs ayant des dimensions sensiblement égales à celles de la marque 120. Compte tenu de ces dimensions et des emplacements particuliers, on comprend que, si la position de la bande 110 est correcte, la marque 120 passe simultanément pour moitié dans le champ 170 et pour l'autre moitié dans l'autre champ 175. A l'inverse, si la bande 110 se trouve être décalée sur la gauche, le champ gauche 170 sera plus influencé que ne le sera le champ droite 175.
  • On peut concevoir que la forme de la marque 120 et des champs de lecture 170,175 soit autre que rectangulaire pour autant que, d'une part, cette forme soit symétrique dans le sens longitudinal et latéral et que, d'autre part, la largeur soit suffisante pour influencer valablement deux champs de lecture simultanément. On peut ainsi envisager des marques et champs de lecture ovales, voire en losange.
  • Pour chaque photodétecteur, 130 par exemple, la lumière se réfléchissant dans le champ de lecture est focalisée par le récepteur 150 (155) avant d'être transmise à un second canal de la fibre optique 160 (165). Il s'est avéré avantageux, après de nombreux essais en atelier, de disposer le récepteur parallèlement à l'émetteur dans le boîtier et d'orienter celui-ci d'un angle de l'ordre de plus ou moins 80° par rapport à un plan passant par l'axe du cylindre 100, en d'autres termes sensiblement 20° par rapport à un plan tangent à la circonférence du cylindre 100 à droite de la zone de lecture, ceci dans un sens ou dans l'autre. La lumière transmise dans ce second canal est guidée en une partie éloignée de la machine vers une cellule photosensible 180 (185).
  • La partie droite de la figure illustre le schéma de principe des circuits électroniques de traitement des signaux a1,a2 développés par les cellules photosensibles 180,185. Les circuits référencés de 200 à 260 correspondent au traitement de la mesure du décalage latéral de la bande 110 alors que les circuits référencés de 330 à 370 correspondent aux circuits de traitement pour la détection du décalage longitudinal.
  • Le circuit relatif au traitement du décalage latéral comprend d'abord deux branches parallèles identiques. Chaque branche débute par la cellule photosensible 180,185 dont la sortie a1,a2 est reliée à un circuit 200,205 d'amplification à gain automatique. Ce circuit a pour fonction de mesurer la valeur des premiers signaux reçus pour adapter son gain de telle sorte que la valeur du signal en sortie b1,b2 soit élevée à une valeur prédéterminée. De manière connue, un tel circuit peut être réalisé à partir d'un amplificateur opérationnel dont la boucle de contre-réaction est inclue dans un second circuit comprenant un transistor dont l'émetteur est relié à la sortie de l'amplificateur opérationnel et dont la base est reliée à un pont diviseur.
  • La sortie de ces circuits 200,205 à gain automatique est branchée sur un second circuit 210,215 dans lequel la valeur initiale du signal d'entrée est mesurée puis soustraite pour former un signal de sortie c1,c2 essentiellement nul sauf les variations devenant négatives. Un tel circuit est réalisé par une première partie de mémoire de maximum et d'une seconde partie composée d'un amplificateur opérationnel branché par contre-réaction en tant que soustracteur. De manière connue, la première partie du circuit 210,215 peut être réalisée par le branchement en série d'une diode suivie d'un branchement en parallèle par rapport à la masse d'une résistance et d'un condensateur. Ainsi, le condensateur garde en mémoire chaque maximum de signal apparaissant du fait qu'il ne peut se décharger en retour à cause de la diode. Il est utile de prévoir un circuit complémentaire de réinitialisation périodique composé par exemple d'un relais court-circuitant en temps voulu cette diode. Dans la seconde partie, le signal b1,b2 est appliqué à la borne négative de l'amplificateur opérationnel et le signal à la sortie de la première partie est branché à la borne positive. Le signal de sortie du circuit soustracteur peut être appliqué à un amplificateur opérationnel dont le gain est fixé à l'unité par sa boucle de contre-réaction lui donnant ainsi une fonction d'adaptation d'impédance.
  • Les signaux de sortie c1,c2 des circuits 210,215 sont respectivement appliqués à des circuits 220,225 de lecture de maximum retenant en mémoire, jusqu'à réinitialisation, la valeur maximale d1,d2 des variations pouvant apparaître. Ces circuits de lecture de maximum peuvent être trouvés dans le commerce, par exemple ceux vendus par la Société P.M.I. sous la référence PKD 01.
  • Les sorties analogiques d1 et d2 des deux branches parallèles identiques sont d'une part appliquées à un circuit additionneur 230 et d'autre part à un circuit soustracteur 235, ces circuits étant composés à partir d'amplificateurs opérationnels. Pour l'opération d'addition, le branchement de l'amplificateur opérationnel consiste à relier les deux signaux d'entrée à la borne négative, la borne positive étant à la masse et la contre-réaction étant une résistance de valeur identique à celle branchée en série pour chacun des signaux d'entrée. Pour l'opération de soustraction, l'un des signaux est branché à la borne positive par l'intermédiaire d'un pont diviseur de moitié (tel que deux résistances de valeur identique en série), l'autre à la borne négative et la contre-réaction est une résistance identique à celle branchée sur la borne d'entrée négative, elle même identique à celles composant le pont diviseur.
  • La sortie du circuit soustracteur 235 et du circuit additionneur 230 sont respectivement reliées à la borne numérateur et à la borne dénominateur d'un circuit diviseur analogique 240. Un tel circuit peut être trouvé dans le commerce notamment celui de référence AD 534 vendu par la Société Analogue Devices. La sortie de ce circuit diviseur est branchée à l'une des bornes d'un circuit soustracteur 250, l'autre borne étant branchée à la sortie d'un même circuit diviseur appartenant à un second dispositif disposé au niveau de la couleur de référence. Le résultat de cette soustraction est appliqué à un circuit électronique convertissant un signal analogique en un signal sous la forme d'un créneau de largeur proportionnelle à la valeur du signal d'entrée. De manière connue, de tels circuits convertisseurs comprennent un générateur de rampe de tension dont la sortie est branchée avec le signal d'entrée à un comparateur qui reste a l'état positif le temps que la rampe atteigne elle-même la même valeur que celle d'entrée.
  • Tel que décrit précédemment, le dispositif de mesure du décalage latéral fonctionne de la manière suivante :
  • Peu avant la fin du passage d'une zone imprimée devant les émetteurs/récepteurs 150,155, les circuits 210,215,220 et 225 sont réinitialisés par une même ligne G. La première lecture effectuée par les cellules photosensibles 180,185 correspond alors à des zones blanches réfléchissant une certaine quantité de lumière provoquant en sortie deux signaux a1,a2, par exemple de l'ordre de 400 à 800 mV. Les circuits 200 et 205 ajustent immédiatement leur gain pour porter leurs signaux de sortie b1 et b2 à une valeur identique, par exemple de l'ordre de 8 V. Cette valeur de fond blanc est alors lue dans les circuits 210,215 puis soustraite résultant en un signal de sortie c1,c2 nul. Les signaux de sortie d1 et d2 des circuits mesureurs de maximum restent alors à l'état nul.
  • En supposant d'abord la bande 110 correctement centrée, la marque 120 passe pour moitié dans le champ de lecture 170 et pour l'autre moitié dans le champ de lecture 175. La quantité de lumière réfléchie s'amenuise momentanément d'une quantité identique, ce qui crée au niveau des signaux a1 et a2 un abaissement momentané de tension par exemple de l'ordre de 200 mV. Les signaux b1,b2 à la sortie des circuits de gain automatique 200,205 présentent des créneaux de valeur par exemple égale à 6 V. Ces créneaux sont transformés en des impulsions négatives c1,c2 d'amplitude - 2 V par les circuits 210,215 puis mémorisées par les circuits de lecture de maximum 220 et 225. Compte tenu de l'égalité de variation d'intensité en entrée, donc de l'égalité des niveaux d1 et d2, la sortie du circuit soustracteur 235 reste nulle et le rapport f = (d1 - d2)/(d1 + d2) reste également nul. Un centrage correct de la bande 110 a été détecté, lequel se traduit, compte tenu du signal f′ complémentaire injecté, par un signal g à la sortie du circuit 250 puis un signal t à la sortie du circuit convertisseur 260 dont la largeur correspond à une erreur de centrage nul.
  • Au cas où la bande 110 est décalée vers la droite par exemple, le champ de lecture 175 sera plus influencé que le champ de lecture 170. En d'autres termes, la variation du signal a2 à la sortie de la cellule photoélectrique 185 sera plus importante que celle présente sur le signal a1 de la cellule photoélectrique 180. Cette différence apparaîtra à la sortie du circuit soustracteur 235, la sortie du circuit additionneur 230 caractérisant la variation globale due à l'ensemble de la marque 120. Cette variation globale est elle-même dépendante de la couleur de la marque : une couleur jaune impliquant une variation globale nettement plus faible qu'une couleur sombre, le rouge par exemple. Toutefois, le signal f égal à la proportion de variation dans le sens latéral, ramené à la variation totale provoquée par la marque de couleur, est significatif du décalage de la bande indépendamment de cette couleur.
  • Le signal f de rapport n'est en fait utilisable que si l'on admet qu'au moment du lancement de l'impression tous les clichés sont disposés avec précision sur leur cylindre porte-cliché et que les paires d'émetteurs/récepteurs sont disposées avec exactitude au-dessus de leur cylindre respectif. Compte tenu de la grande difficulté de réalisation des conditions mentionnées précédemment, il est plus commode de prendre une couleur comme référence et de rapporter chaque mesure de décalage par rapport à celle lue au niveau de cette couleur de référence. Cette fonction est réalisée par le circuit soustracteur 250 dans lequel le signal f′ correspondant à la couleur de référence est comparé au signal f de la couleur examinée.
  • Le dispositif de mesure du décalage dans le sens de défilement de la bande 110, en d'autres termes du décalage longitudinal, comprend en série un circuit additionneur pouvant recevoir directement les signaux a1 et a2 des cellules photoélectriques mais recevant de préférence les signaux corrigés par les circuits d'amplification à gain automatique b1 et b2. La sortie de ce circuit additionneur est, d'une part, branchée à un circuit 340 établissant puis mémorisant la valeur correspondant à une zone blanche de la bande et, d'autre part, à un circuit différentiateur 350 dont la seconde borne d'entrée est reliée à la sortie du circuit 340 cité précédemment. La sortie de ce circuit différentiateur est reliée à un circuit comparateur 360 dont l'autre borne reçoit un signal de référence réglable. Le signal de sortie t3 est transmis à un calculateur 370 qui peut être situé en une autre partie de la machine.
  • Tel que décrit, ce circuit fonctionne de la manière suivante :
  • Le circuit additionneur 330 collecte les informations de tous les émetteurs/récepteurs 150,155 disposés latéralement de telle sorte que, pour cette mesure, la partie amont de ce dispositif soit équivalent à un seul détecteur photoélectrique lisant la marque 120. Le circuit 340, après réinitialisation par la ligne G, lit et met en mémoire la valeur du signal correspondant à une zone blanche. Cette valeur est soustraite du signal d'entrée c3 par le circuit 350 de telle sorte que le signal d3 en sortie soit généralement nul hormis une impulsion négative correspondant au passage de la marque 120. En d'autres termes, l'association des circuits 340 et 350 est équivalente à chacun des circuits 210, 215 décrits précédemments. Le comparateur 360 a pour fonction de filtrer le bruit de fond de telle sorte que le signal de sortie t3 soit un créneau parfait. Dans le calculateur 370, un signal est reconstitué de telle sorte qu'il se serait produit exactement au milieu de l'impulsion, ce qui permet d'obtenir un déclenchement précis et régulier d'un signal par rapport à la détection de la marque 120 quelle que soit son épaisseur ou les erreurs de lecture intervenant dans les récepteurs 150,155.
  • Comme on a pu le constater, le procédé et le dispositif selon l'invention permettent l'obtention d'une mesure exacte et fiable aussi bien du décalage longitudinal que latéral et ce à partir d'une marque dont l'épaisseur peut grandement être réduite.
  • De nombreuses améliorations peuvent être apportés à ce dispositif dans le cadre de cette invention. A titre d'exemple, le schéma du circuit de traitement des signaux venant des photodétecteurs peut comporter en entrée un circuit convertisseur analogique/numérique et les circuits de traitement suivants sont alors réalisés grâce à des composants électroniques digitaux.

Claims (11)

1. Procédé de mesure du décalage d'une bande (110) dans une machine d'impression rotative polychrome, utilisant une marque imprimée lors de chaque couleur, laquelle marque passe sous des détecteurs photoélectriques pour générer des signaux dont le résultat de la combinaison est représentatif du décalage latéral, caractérisé en ce qu'il consiste :
- à disposer au-dessus de la bande (110) deux détecteurs photoélectriques (130/135) adjacents latéralement, leur bord commun étant situé sur le passage attendu du milieu d'une marque (120) symétrique latéralement,
- à déduire le décalage latéral de la bande (110) à partir de la différence entre les variations d'intensité (d1,d2) des signaux (a1,a2) vus par chacun des deux détecteurs photoélectriques (130/135) lors du passage de la marque (120).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux (a1,a2) vus par chacun des deux détecteurs (130/135) sont respectivement amplifiés en des signaux (b1,b2) dont les valeurs correspondant à une zone blanche de la bande (110) sont égales à une valeur identique prédéterminée, et ce avant l'établissement de la différence entre les variations d'intensité (d1,d2) lors du passage de la marque (120).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on déduit le décalage latéral de la bande (110) à partir du rapport (f) entre la différence (d1 - d2) et la somme (d1 + d2) des variations d'intensité (d1,d2) des signaux (a1,a2) vus par chacun des deux détecteurs (130/135) lors du passage de la marque (120).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on déduit le décalage latéral de la bande (110) pour une couleur à partir de la différence entre le rapport (f) établi pour cette couleur et celui (f′) établi pour une couleur prise comme référence.
5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la marque (120) et le champ de lecture (170,175) de chaque détecteur (130/135) sont rectangulaires et de dimensions sensiblement identiques, leur longueur étant parallèle à la largeur de la bande (110).
6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un détecteur photoélectrique (130/135) comprend une source de lumière (167) en partie recueillie par une fibre optique (160/165) à canaux multiples pour être conduite dans un émetteur/récepteur (150/155) situé au-dessus de la bande (110) où cette lumière est focalisée pour former une tache (162) de lumière sur la bande, le récepteur parallèle à l'émetteur focalisant la lumière réfléchie avant de la transmettre à la fibre optique (160/165) dans un autre canal pour être conduite sur une cellule photosensible (180/185) de lecture située en une autre partie de la machine.
7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend :
- deux branches parallèles identiques, chacune comprenant en série un détecteur photoélectrique (130/135) relié à un premier circuit (210,215) établissant, mémorisant puis soustrayant du signal (a1,a2) reçu du détecteur la valeur correspondant à une zone blanche de la bande pour générer un second signal (c1,c2) appliqué à un second circuit de mémoire de maximum (220,225) établissant et mémorisant la variation d'intensité (d1,d2) lors du passage de la marque, les deux circuits de chaque branche étant réinitialisés par une même ligne (G) entre le passage de deux marques (120),
- un circuit différentiateur (135) recevant sur sa première borne d'entrée le signal (d1) du premier circuit de mémoire de maximum (220) et sur sa seconde borne d'entrée le signal (d2) du second circuit de mémoire de maximum (225).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans chacune des branches parallèles, le détecteur photoélectrique (130/135) est d'abord relié à un circuit d'amplification à gain automatique (205) dont le gain s'équilibre de telle sorte que le premier signal (a1,a2) reçu du détecteur après réinitialisation et correspondant à une zone blanche de la bande (110) soit amplifié à une valeur prédéterminée, et dont le signal de sortie (b1,b2) est appliqué à l'entrée du premier circuit (210,215).
9. Dipositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit additionneur (230) recevant sur ses bornes d'entrée les signaux (d1,d2) respectivement des seconds circuits de mémoire de maximum (200,225) ainsi qu'un circuit diviseur (240) dont la borne de numérateur est reliée à la sortie du circuit différentiateur (235) et dont la borne de dénominateur est reliée à la sortie du circuit additionneur (230).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit différentiateur (250) recevant d'une part le signal de sortie (f) du circuit diviseur (240) pour la couleur examinée et d'autre part le signal de sortie (f′) du circuit diviseur pour la couleur de référence.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le signal (g) à la sortie du circuit différentiateur (250) est appliqué à un circuit d'interface pour transmission de l'information à un calculateur éloigné.
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