EP0705171B1 - Verfahren zur steuerung oder regelung einer drucktechnischen maschine - Google Patents

Verfahren zur steuerung oder regelung einer drucktechnischen maschine Download PDF

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EP0705171B1
EP0705171B1 EP94921626A EP94921626A EP0705171B1 EP 0705171 B1 EP0705171 B1 EP 0705171B1 EP 94921626 A EP94921626 A EP 94921626A EP 94921626 A EP94921626 A EP 94921626A EP 0705171 B1 EP0705171 B1 EP 0705171B1
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EP
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image
control
printed product
signals
recording device
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EP94921626A
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Helmut Kipphan
Wolfgang Geissler
Gerhard Fischer
Werner Huber
Bernd Kistler
Gerhard Löffler
Anton Rodi
Harald Bucher
Clemens Rensch
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication date
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
    • B41F33/0045—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control for automatically regulating the ink supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/14—Multicolour printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2233/00—Arrangements for the operation of printing presses
    • B41P2233/50—Marks on printed material
    • B41P2233/51—Marks on printed material for colour quality control

Definitions

  • the invention relates to a method for Control or regulation a printing machine.
  • the invention is applicable to printing machines, the devices for handling, printing and treating sheets include.
  • register setting facilities that have online acting register mark sensors, which on in Register mark traces with printed register marks directed are. There are also offline working facilities at those with a register cross reader the accuracy of Fitting crosses is measured and the measured values then said machine control are passed on where Generated manipulated variables for the register setting devices become.
  • color measuring fields and registration marks are due to assembly, copying and development errors in the Prepress limited. Furthermore, they do not limit to print control strip and the actual print image Fitting crosses for the print image on the substrate Available space.
  • the color measurement fields of a Print control strip which is usually the actual one Upstream print image in the transport direction of the substrate or arranged below are only limited representative of the printed image. Furthermore, they are previous solutions regarding the choice of the color measurement location inflexible.
  • the object of the invention is a method to develop that the operator at Selection of measuring locations for control or regulation an operation of a printing machine supported.
  • This procedure involves using at least one within image information device arranged on the machine of at least one surface at least one Printed product is generated and the image information is fed to a processing device, the image recording device in addition to the entire surface of the Printed product the surface of the printed product relative scans to the image recording device promoting device. From the image information that the surface of the Printed matter and the institution promoting the printed matter reproduce coordinates for the measuring locations of the Image acquisition device determined. At the measuring locations with With the help of the image recording device, image signals are determined which the location of the printed matter relative to that Include print product promoting facility. The Image signals in turn are fed to the processing device, in the control signals are generated for the Control or regulation of the print product promoting Facility can be used.
  • a device for control or regulation a printing machine with which the procedure can be carried out consists of at least one image recording device that on the Surface of the printed product is directed and with a control and regulation circuit is connected.
  • the tax and control circuit, image information can be supplied that the Represent the surface of the printed product and the surface of the device conveying the printed product.
  • to Influencing the operations within the printing machine stands the control and Control circuit with actuators of the device promoting the printed product in connection.
  • Image information is generated by means of the control and Control circuit the coordinates for the measuring locations of the Image acquisition device determined.
  • the image information for can determine the coordinates taken from the image recording device be arranged in the printing machine and the one for scanning the surface of a Printed product and is directed to the surface of a printed product conveying device. To do this, the whole Surface or only parts of it can be scanned.
  • the selection of a suitable measuring location for a specific one Operation can be done with the help of a computer that be arranged within the control and regulating circuit can.
  • a program is running in the computer that contains the appropriate Measurement locations.
  • the Print products with the help of in the printing Machine arranged image recording device to the predetermined measuring locations scanned.
  • the actual picture signals are the control and regulation circuit fed, where they in one Comparator with target values from a reference variable encoder be compared. From the tax and Control circuit are output control signals that the Influence the operation in the desired way.
  • the control and regulation circuit can be in a control console be housed and in conventional analog and digital circuit technology or implemented with fuzzy logic his.
  • the operator can control and Control circuitry interact, for which the control console a computer with a high resolution screen, with a alphanumeric keyboard, with a cursor control device and with an input and output device for data can be assigned.
  • the image from the surface of a Printed matter including that of the tax and Control circuit specific measuring locations are shown, where the measuring locations can be specially marked.
  • a difference image measured values of Operating variables and manipulated variables are displayed. The operator has the ability to control or regulate the Operations by interfering with the coordinates of the Measuring locations, the setpoints of operating variables or the Manipulated variables changed.
  • the imaging device is on one on the outer surface of a cylinder transported printed matter directed. To this Way it is possible with the invention not only in the operations To control or regulate dependence on image signals originate from the surface of the printed matter, but also depending on image signals from the surface of the facilities transporting the printed matter come.
  • the invention is applicable in a gripper control, based on the image signals, which the location of the Printed matter relative to the the printed matter in the Grippers holding transport devices include the Gripper opening times can be controlled.
  • Image acquisition devices are all for photometric measurements suitable image sensors can be used, such as discrete color selective photodiodes and transistors, line and matrix-shaped CCD light receivers or Color camera tubes.
  • the working wavelength depends according to the type of image sensors used, so that both Thermal radiation, IR radiation, visible light or UV radiation than that containing the image information Radiation can be used.
  • To determine the Sampling location can signals Devices for measuring the position of the substrate with respect to a reference location that the Control circuit are supplied so that a correlation of the Measured position values for the image signals are carried out.
  • an optical image guide for the transmission of the signals reproducing the image an optical image guide can advantageously be used, whose light entry surface is divided into partial areas, the sub-areas of light from the substrate from individual Record scanning zones. Then at the light exit surface Photoelectric receiver elements are provided, each are assigned to one of the scanning zones and the luminous flux convert into electrical signals.
  • That of the image recording device generated signals of a device for processing Image signals supplied.
  • the transmission of the image signals between the image recording device and the Processing device can also be wireless without Image conductor cables are made when used by the image sensors recorded information about an electromagnetic, acoustic or optical transmission and reception path be transmitted. Such a transmission link it is not necessary if the processing device is located locally Image acquisition device is assigned.
  • the facility for Processing of the image signals allowed depending on the operating mode the image recording device a data reduction, so that a optimal control time is guaranteed.
  • the processed image signals are the Comparator supplied and with reference signals compared, which can be found in a reference value generator.
  • a memory can be used as the reference variable.
  • the reference signals can be a setpoint memory are taken from the control device of the printing press assigned. All are in the setpoint memory Data processing usual storage media, such as. B. Semiconductor memory, floppy disks, magnetic tapes and optical Memory, usable.
  • the reference signals can be obtained from the operator corrected or changed by hand. Likewise, the Operator the possibility of global reference signals as a percentage to change.
  • the output signal deviates from a limit value, then can an error signal is generated and output.
  • an acoustic signal is emitted. If to Interaction of the operator with the machine control and with the color control a computer with an alphanumeric keyboard and cursor control device and with a screen is provided, then the error signal can be optically on the Screen are generated.
  • FIG. 1 In the figure is a scheme for image signal acquisition a cylinder 76 of a sheet-fed printing machine. Arranged across the width of the cylinder 76 Receiver modules 77 are provided with a device 34 for Processing the image signals connected. Also modular constructed light sources 78 are provided with a device 79 for Light quantity regulation, which is also within a Machine control 30 is housed connected. to Synchronization and to provide a Preprocessing clock is within the Machine control 30, a synchronization device 80 and a timer is provided, which is connected to an incremental encoder 81 are connected.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer drucktechnischen Maschine. Die Erfindung ist bei Druckmaschinen anwendbar, die Vorrichtungen zur Handhabung, zum Bedrucken und zur Behandlung von Bogen beinhalten.
Bekannt 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. Die vorzugsweise optoelektronisch 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. Desweiteren sind die bisherigen Lösungen bezüglich der Wahl des Farbmeßortes unflexibel.
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 zu entwickeln, das die Bedienperson bei der Auswahl von Meßorten für die Steuerung oder Regelung eines Betriebsvorganges einer drucktechnischen Maschine unterstützt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei diesem Verfahren werden mit mindestens einer innerhalb der Maschine angeordneten Bildaufnahmeeinrichtung Bildinformationen von mindestens einer Oberfläche mindestens eines Druckerzeugnisses erzeugt und die Bildinformationen werden einer Verarbeitungseinrichtung zugeführt, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung zusätzlich zur gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses die Oberfläche der das Druckerzeugnis relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung fördernden Einrichtung abtastet. Aus den Bildinformationen, die die Oberfläche des Druckerzeugnisses und der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung wiedergeben, werden Koordinaten für die Meßorte der Bildaufnahmeeinrichtung bestimmt. An den Meßorten werden mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtung Bildsignale bestimmt, welche die Lage des Druckerzeugnisses relativ zu der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung beinhalten. Die Bildsignale wiederum werden der Verarbeitungeinrichtung zugeführt, in der Stellsignale erzeugt werden, die für die Steuerung oder Regelung der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung verwendet werden.
Eine Einrichtung zur Steuerung oder Regelung 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 und die Oberfläche der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung wiedergeben. Zur Beeinflussung der Betriebsvorgänge innerhalb der drucktechnischen Maschine steht die Steuer- und Regelschaltung mit Stellgliedern der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung in Verbindung.
Im folgenden wird die Erfindung und Beispiele, die das Verständnis der Erfindung in ihrem Zusammenhang mit der Steuerung oder Regelung.
Weiterer Betriebsvorgänge erleichten sollen, beschrieben :
Aus den die Oberfläche eines Druckerzeugnisses und einer das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung wiedergebenden Bildinformationen werden mittels der Steuer- und Regelschaltung die Koordinaten für die Meßorte der Bildaufnahmeeinrichtung bestimmt. Die Bildinformationen für die Bestimmung der Koordinaten können der Bildaufnahmeeinrichtung entnommen werden, die in der drucktechnischen Maschine angeordnet ist und die zum Abtasten auf die Oberfläche eines Druckerzeugnisses und auf die Oberfläche einer Druckerzeugnis fördernden Einrichtung gerichtet ist. Dazu können die gesamte Oberfläche oder nur Teilbereiche davon abgetastet 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.
In dem Rechner Läuft ein Programm ab, das die geeigneten Meßorte findet.
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. Von der Steuer- und Regelschaltung werden Steuersignale ausgegeben, die den 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 ist auf ein auf der Mantelfläche eines Zylinders transportiertes Druckerzeugnis gerichtet. Auf diese Weise ist es mit der Erfindung 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. Die Erfindung ist in einer Greifersteuerung anwendbar, wobei anhand der Bildsignale, welche die Lage des Druckerzeugnisses relativ zu den das Druckerzeugnis in den Transporteinrichtungen haltenden Greifern beinhalten, die Greiferöffnungszeitpunkte gesteuert werden. Als Bildaufnahmeeinrichtung sind alle für fotometrische Messungen geeignete Bildsensoren einsetzbar, wie beispielsweise diskrete farbselektive Fotodioden und Transistoren, zeilen- 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. Zur Bestimmung des Abtastortes können 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.
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.
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.
In der Figur ist ein Schema für eine Bildsgnalgewinnung an einem Zylinder 76 einer Bogendruckmaschine dargestellt. Über die Breite des Zylinders 76 angeordneten Empfängermodule 77 sind mit einer Einrichtung 34 zum Aufbereiten der Bildsignale verbunden. Ebenfalls modular aufgebauten Lichtquellen 78 sind mit einer Einrichtung 79 zur Lichtmengenregulierung, welche ebenfalls innerhalb einer 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.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Steuerung oder Regelung einer drucktechnischen Maschine, bei dem:
    mit mindestens einer innerhalb der Maschine angeordneten Bildaufnahmeeinrichtung Bildinformationen von mindestens einer Oberfläche mindestens eines Druckerzeugnisses erzeugt werden,
    die Bildinformationen einer Verarbeitungseinrichtung zugeführt werden,
    die Bildaufnahmeeinrichtung zusätzlich zur gesamten Oberfläche des Druckerzeugnisses die Oberfläche der das Druckerzeugnis relativ zur Bildaufnahmeeinrichtung fördernden Einrichtung abtastet,
    aus den Bildinformationen, die die Oberfläche des Druckerzeugnisses und der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung wiedergeben, Koordinaten für die Meßorte der Bildaufnahmeeinrichtung bestimmt werden,
    an den Meßorten mit Hilfe der Bildaufnahmeeinrichtung Bildsignale bestimmt werden, welche die Lage des Druckerzeugnisses relativ zu der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung beinhalten, und
    bei dem die Bildsignale der Verarbeitungeinrichtung zugeführt werden, in der Stellsignale erzeugt werden, die für die Steuerung oder Regelung der das Druckerzeugnis fördernden Einrichtung verwendet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer bogenführenden Maschine die fördernde Einrichtung Greifer enthält, wobei die Stellsignale die Greiferöffnungszeitpunkte steuern.
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