EP4377094B1

EP4377094B1 - Verfahren und system zur bestimmung einer position eines transportbands

Info

Publication number: EP4377094B1
Application number: EP22761420.3A
Authority: EP
Inventors: Peter WELTEN; Josef Juffinger; Michael POKERSCHNIG
Original assignee: SPGPrints Austria GMBH
Current assignee: SPGPrints Austria GMBH
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2025-09-17
Anticipated expiration: 2042-07-29
Also published as: JP2024528120A; CN117999171A; EP4377094A1; DE102021119731A1; DE102021119731B4; WO2023006960A1; EP4377094C0; IL310502A; US20240408862A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine zum Bedrucken eines Materials, insbesondere eines Stoffs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Transportbands einer Druckmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine, insbesondere zum Steuern oder zum Regeln einer Druckmaschine.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Bei Druckmaschinen, beispielsweise bei Textil-Digitaldruckmaschinen, sorgt eine genaue Positionierung des zu bedruckenden Materials, beispielsweise Stoff, Papier, Karton, Kunststoff, Holz oder Metall, relativ zu einem Druckkopf der Druckmaschine für ein gutes Druckergebnis. Dabei können bereits kleinste Abweichung zu einem unbrauchbaren Druckergebnis führen.
Beispielsweise kann ein Stoff oder ein anderes zu bedruckendes Material auf ein Transportband, auch Druckband genannt, aufgebracht oder aufgeklebt werden. Das Transportband kann sich relativ zu dem Druckkopf bewegen. Der ebenfalls bewegliche Druckkopf kann ein Druckmittel, beispielsweise ein Farbmittel, auf einen Abschnitt des Stoffs in einem gewünschten Muster aufbringen, während das Transportband und der Stoff relativ zu dem Druckkopf unbewegt sind. Der Druckkopf kann die gleiche Stelle des Stoffs mehrfach bedrucken, während das Transportband und das zu bedruckende Material relativ zu dem Druckkopf unbewegt sind. Dazu kann der Druckkopf zumindest zweimal oder sogar viermal über die Breite des Transportbands verfahren werden. Anschließend kann das Transportband weiterbewegt werden und der Druckkopf kann das Druckmittel, bspw. in Form eines Farbstoffes oder Tinte, auf einen weiteren Abschnitt des Stoffs aufbringen. Wird das Transportband und somit der Stoff nicht mit einer der Druckauflösung entsprechenden Genauigkeit relativ zu dem Druckkopf bewegt, kann das aufgedruckte Muster auf dem Stoff unterbrochen sein oder ein Druckfehler in Form eines Versatzes oder einer Linie sichtbar sein. Der Druckfehler kann eine (unerwünschte) Lücke in dem Muster oder eine (unerwünschte) Überlappung in dem Muster sein. Ebenso kann der Druckfehler ein Links-Rechts-Versatz in dem Muster sein. Bei einem Links-Rechts-Versatz kann eine keilförmige Lücke und/oder eine keilförmige Überlappung in dem Muster vorliegen. Auf einer Seite (senkrecht zur Vorschubrichtung) des Musters kann eine Lücke vorliegen und auf der anderen Seite kann eine Überlappung vorliegen. Die Ungenauigkeit der Position des Transportbandes zum Drucckopf kann sich aus einer Unrundheit von Antriebs- und/oder Umlenkwalzen, Lagertoleranzen, Dickentoleranzen oder Materialschwächen des Transportbands, usw. ergeben.
AT 509 764 B1 betrifft eine Messvorrichtung einer Druckmaschine zur Messung des Vorschubes eines Transportbands der Druckmaschine. Die Messvorrichtung weist zumindest einen am Transportband befestigbaren und linear verfahrbaren Positionsgeber sowie eine stationäre Referenzeinrichtung auf. Die relative Lage des Positionsgebers zur stationären Referenzeinrichtung wird erfasst. Der Positionsgeber ist als Messaufnehmer ausgebildet.
US 2011/222882 A1 betrifft ein Bilderzeugungsgerät umfassend ein Transportband für ein Aufzeichnungsmedium, das an einer Vielzahl von Rollenelementen aufgehängt ist. Ein Bild wird sekundär von einem ersten Bildträger durch einen Zwischenübertragungskörper auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen. Ein Bild wird direkt von einem zweiten Bildträger auf das Aufzeichnungsmedium übertragen. Das Bilderzeugungsgerät enthält ferner eine Musterbild-Erfassungseinheit, die ein Musterbild erfasst, das vom ersten Bildträger und vom zweiten Bildträger schließlich auf das Transportband des Aufzeichnungsmediums übertragen wird. Der Abstand von einer sekundären Übertragungsposition zu einer Abtastposition und der Abstand von einer direkten Übertragungsposition zu der Abtastposition in der Drehrichtung des Transportbandes für das Aufzeichnungsmedium ist jeweils das natürliche Vielfache der Umfangslänge eines Walzenelements, das eine Geschwindigkeitsänderung des Transportbandes für das Aufzeichnungsmedium aus der Vielzahl der Walzenelemente verursacht.
US 2003/052957 A1 betrifft ein Bilderzeugungsgerät umfassend eine Trommel, einen optischen Abtastmechanismus, einen Entwicklungsmechanismus, ein Zwischenübertragungselement, Bewegungserfassungsmechanismen und eine Steuerung. Der optische Abtastmechanismus lenkt einen Laserlichtstrahl ab, um ein latentes Bild auf einer lichtempfindlichen Oberfläche der Trommel zu erzeugen. Der Entwicklungsmechanismus enthält eine Vielzahl von verschiedenen Farbtonern und entwickelt das latente Bild in ein Farbtonerbild. Das Zwischenübertragungselement wird synchron mit einer Drehung der Trommel gedreht und empfängt das Farbtonerbild mehrfach, um darauf ein zusammengesetztes Farbtonerbild zu erzeugen, das mehrere Bilder der verschiedenen Farbtoner enthält, die einander überlagern. Die Bewegungserkennungsmechanismen erkennen die jeweiligen Bewegungen der Trommel und des Zwischenübertragungsbandes. Die Steuereinheit steuert die jeweiligen Drehungen der Trommel und des Zwischenübertragungsbandes anhand der Ergebnisse der jeweiligen Erfassung durch die mehreren Bewegungserfassungsmechanismen.
US 2009/079999 A1 betrifft ein Bilderzeugungsgerät, das ein Bild auf einem transportierten Aufzeichnungsmedium aufzeichnet. Das Gerät enthält eine Transporteinheit, die das Aufzeichnungsmedium transportiert, und eine Aufzeichnungseinheit, die das Bild auf dem Aufzeichnungsmedium aufzeichnet. Ein Kodierer gibt ein Kodierersignal mit Impulsen entsprechend einer Position der Transporteinheit aus. Eine Messeinheit misst eine Impulsperiode des Encodersignals, und die gemessene Impulsperiode wird von einer Speichereinheit gespeichert. Eine Erkennungseinheit erkennt das Ausbleiben von Impulsen des Encodersignals auf der Grundlage des von der Messeinheit gemessenen Wertes. Eine Impulserzeugungseinheit erzeugt einen Aufzeichnungszeitimpuls auf der Grundlage der Impulsperiode, wenn die Impulsauslassung nicht erkannt wird, und erzeugt den Aufzeichnungszeitimpuls auf der Grundlage der Impulsperiode, die in der Speichereinheit gespeichert und vor der Impulsauslassung gemessen wurde, wenn die Impulsauslassung erkannt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Druckmaschine bereitzustellen, durch die eine Positionsbestimmung eines Transportbands der Druckmaschine mit einer hohen Genauigkeit ermöglicht wird. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Druckmaschine bereitzustellen, durch die eine Positionsbestimmung eines Transportbands der Druckmaschine in kurzer Zeit ermöglicht wird. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Druckmaschine bereitzustellen, durch die eine Positionsbestimmung eines Transportbands der Druckmaschine kostengünstig durchführbar ist.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen beschriebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Druckmaschine zum Bedrucken eines Materials umfasst ein Transportband, einen optischen Sensor und eine Auswerteeinheit. Das Transportband ist in einer Vorschubrichtung über eine Vorschubstrecke bewegbar. Das Transportband umfasst eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke. Der optische Sensor ist eingerichtet, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands sequenziell zu erfassen. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands eine Position des Transportbands zu ermitteln oder zu bestimmen.
Durch die Auswerteeinheit kann überprüft werden, ob eine Abweichung zwischen der gewünschten Positionierung und der tatsächlichen Positionierung des zu bedruckenden Materials vorhanden ist. Insbesondere kann überprüft werden, um welche Distanz die gewünschte Positionierung und die tatsächliche Positionierung voneinander abweichen. Die Abweichung kann periodisch sein. Zeigt beispielsweise eine Walze des Transportbands eine Unrundheit, kann eine Positionierabweichung periodisch auftreten. Bei jeder Umdrehung der Walze kann eine Abweichung an der gleichen Rotationsposition der Walze (in Zylinderkoordinaten an dem gleichen Umfangswinkel φ) vorhanden sein. Ebenso können sich periodisch Positionierabweichungen durch Unebenheiten oder Unterschiede in der Dicke des Transportbands ergeben. Die Positionierabweichungen können ausgeglichen werden und/oder eine Grundlage für eine künftige Positionierung sein. Insbesondere können die Positionierabweichungen eine Grundlage für (direkt) nachfolgende Positionierungen, beispielsweise an gleichen Stellen des Transportbands bei der nächsten Umdrehung, sein. Auch können die Positionierabweichungen eine Grundlage für Korrekturwerte sein. Auf Grundlage der Korrekturwerte kann eine künftige Positionierung erfolgen. Die Korrekturwerte können in einem Speicher, beispielsweise in einem Speicher einer Steuereinrichtung, hinterlegt sein.
Allgemein kann die Position des Transportbands eine absolute Position oder eine relative Position sein. Die relative Position des Transportbands kann sich auf ein Bezugselement, beispielsweise einen Druckkopf, beziehen. Ebenso kann sich die relative Position des Transportbands auf eine Soll-Position des Transportbands beziehen. Beispielsweise kann die relative Position des Transportbands eine Abweichung der tatsächlichen Position des Transportbands (Ist-Position des Transportbands) von der gewünschten Position des Transportbands (Soll-Position des Transportbands) sein.
Das zu bedruckende Material kann ein Textilmaterial, insbesondere ein Stoff, sein. Das zu bedruckende Material kann jedes bedruckbare Material sein, insbesondere ein mit Tinte bedruckbares Material.
Die Druckmaschine kann einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, umfassen. Durch den Motor kann zumindest eine Walze der Druckmaschine angetrieben, insbesondere rotiert, werden. Auf der zumindest einen Walze kann das Transportband aufliegen. Das Transportband kann kraftschlüssig mit der zumindest einen Walze verbunden sein. Durch eine Rotation der zumindest einen Walze kann das Transportband bewegt werden.
Die Druckmaschine kann zumindest eine zweite Walze umfassen. Die zweite Walze kann nicht von dem Motor antreibbar sein. Die zweite Walze kann frei rotierbar gelagert sein. Die zweite Walze kann kraftschlüssig mit dem Transportband verbunden sein.
Das Transportband kann durch die erste Walze und die zweite gespannt und/oder gelagert sein. Wird die erste Walze von dem Motor angetrieben, wird das Transportband bewegt. Die zweite Walze kann bei der Bewegung des Transportbands rotieren.
Die erste und zweite Walze der Druckmaschine können von einem Motor oder jeweils von einem Motor angetrieben werden.
Die Druckmaschine kann eine Steuereinrichtung umfassen. Die Steuereinrichtung kann die Bewegung des Transportbands, insbesondere den Motor, steuern.
Das zu bedruckende Material kann auf dem Transportband angeordnet sein. Das zu bedruckende Material kann durch eine elektrostatische Kraft, durch eine mechanische Befestigung, ein Kleben oder eine thermoplastische Schicht des Transportbands (lösbar) mit dem Transportband verbunden sein. Bevorzugt umfasst das Transportband eine thermoplastische Schicht, durch die das zu bedruckende Material mit dem Transportband (lösbar) verbindbar oder verbunden ist.
Der optische Sensor kann ein "elektrooptischer Sensor sein. Der optische Sensor kann Licht oder eine Veränderung von Licht in ein elektrisches Signal umwandeln. Das Licht kann ultraviolettes Licht, (von einem Menschen) sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht sein. Das Licht kann eine Wellenlänge in einem Bereich von 100 nm bis 1500 nm, bevorzugt von 380 nm bis 1000 nm, bevorzugter zwischen 380 nm und 780 nm oder zwischen 800 nm und 900 nm, aufweisen. Der optische Sensor kann eine Kamera sein oder eine Kamera umfassen.
Der optische Sensor kann einen Abstand zu einem Rand des Transportbands von zumindest 10 cm, bevorzugt zumindest 30 cm, bevorzugter zumindest 50 cm, aufweisen. Der Abstand des optischen Sensors zu einem Rand des Transportbands kann höchstens 1,5 m, bevorzugt höchstens 1,0 m, bevorzugter höchstens 0,8 m, betragen. Bevorzugt ist der Abstand des optischen Sensors zu einem Rand des Transportbands zwischen 0,1 m und 1,5 m, bevorzugter zwischen 0,3 m und 1,0 m, bevorzugter zwischen 0,6 m und 0,8 m. Der Rand des Transportbands kann ein Ende des Transportbands senkrecht zur Vorschubrichtung sein.
Der optische Sensor kann einen Abstand zu einem Rand des Transportbands von zumindest 5 % der Breite des Transportbands, bevorzugt zumindest 15 % der Breite des Transportbands, bevorzugter zumindest 25 % der Breite des Transportbands, aufweisen. Der Abstand des optischen Sensors zu einem Rand des Transportbands kann höchstens 80 % der Breite des Transportbands, bevorzugt höchstens 55 % der Breite des Transportbands, bevorzugter höchstens 45 % der Breite des Transportbands, bevorzugter höchstens 32 % der Breite des Transportbands, betragen. Bevorzugt ist der Abstand des optischen Sensors zu einem Rand des Transportbands zwischen 5 % und 80 % der Breite des Transportbands, bevorzugter zwischen 15 % und 55 % der Breite des Transportbands, bevorzugter zwischen 32 % und 45 % der Breite des Transportbands. Die Breite des Transportbands kann eine (gesamte) Erstreckung des Transportbands senkrecht zur Vorschubrichtung sein.
Das Transportband kann eine Breite von zumindest 0,5 m, bevorzugt zumindest 1,0 m, bevorzugter zumindest 1,5 m, aufweisen. Die Breite des Transportbandes kann zwischen 0,5 m und 7,0 m, bevorzugt zwischen 1,0 m und 6,0 m, bevorzugter zwischen 1,5 m und 5,0 m, bevorzugter zwischen 1,5 m und 4,0 m, liegen.
Der optische Sensor kann auf einen Randbereich des Transportbands gerichtet sein. Die Vielzahl der Abschnitte entlang der Vorschubrichtung können in einem Randbereich des Transportbands vorliegen. Ein Randbereich kann einen Abstand zum Rand des Transportbands von weniger als 300 mm, bevorzugt weniger als 150 mm, bevorzugter weniger als 50 mm, bevorzugter höchstens 30 mm, aufweisen. Der Rand des Transportbands kann ein Ende des Transportbands senkrecht zur Vorschubrichtung sein.
In Richtung der Vorschubrichtung kann der optische Sensor einen Abstand zu einem Drucckopf der Druckmaschine aufweisen, der im Wesentlichen (±10 % oder ±5 %) ein Vielfaches eines Vorschubschritts (auch als Bewegungsschritt bezeichnet) ist. Ein Vorschubschritt kann eine Distanz einer Bewegung des Transportbands in Richtung der Vorschubrichtung zwischen zwei Bedruckschritten sein. Das zu bedruckende Material kann bedruckt werden, während sich das Transportband nicht bewegt, dann kann das Transportband in einem Vorschubschritt bewegt werden, anschließend kann das zu bedruckende Material bedruckt werden. Bevorzugt wird das zu bedruckende Material während der Bewegung des Transportbands nicht bewegt. Der Abstand in Richtung der Vorschubrichtung zwischen dem optischen Sensor und dem Druckkopf kann höchstens 1 m, bevorzugt höchstens 0,8 m, bevorzugter höchstens 0,6 m, bevorzugter höchstens 0,4 m, bevorzugter höchstens 0,2 m, bevorzugter höchstens 0,1 m, betragen.
Das Transportband kann in genau einer Vorschubrichtung bewegbar sein. Die Vorschubstrecke kann die gesamte Länge des Transportbands sein. Bevorzugt ist die Vorschubstrecke gleich dem Umfang, insbesondere gleich dem Außenumfang, des Transportbands. Die Vorschubstrecke kann länger sein als die gesamte Länge des Transportbands oder der Umfang des Transportbands.
Das Transportband kann ein kontinuierliches Band (Endlosband) sein. Die Vorschubstrecke kann zumindest 5 m, bevorzugt zumindest 10 m, bevorzugter zumindest 20 m, bevorzugter zumindest 50 m, bevorzugter zumindest 100 m, bevorzugter zumindest 500 m, bevorzugter zumindest 1000 m, bevorzugter zumindest 2000 m, betragen. Die Vorschubstrecke kann zumindest ein Vielfaches der Länge oder des Umfangs des Transportbands sein, bevorzugt ist die Vorschubstrecke zumindest 2-mal, bevorzugter zumindest 5-mal, bevorzugter zumindest 50-mal, bevorzugter zumindest 100-mal, bevorzugter zumindest 250-mal, bevorzugter zumindest 500-mal, so groß wie die Länge oder der Umfang des Transportbands.
Das Transportband kann eine Länge oder einen Umfang von zumindest 1 m, bevorzugt zumindest 2 m, bevorzugter zumindest 4 m, bevorzugter zumindest 5 m, bevorzugter zumindest 8 m, aufweisen
Die Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung kann über die gesamte Vorschubstrecke vorliegen. Die Vielzahl von Abschnitten kann gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sein.
Der optische Sensor kann Bilder über die gesamte Länge oder den gesamten Umfang des Transportbands erfassen, insbesondere in Richtung der Vorschubrichtung.
Die Druckmaschine kann eine Textildruckmaschine, insbesondere eine Digital-Textildruckmaschine, sein. Die Druckmaschine kann einen Druckkopf umfassen. Die Druckmaschine kann zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, bevorzugter zumindest vier, bevorzugter zumindest fünf, bevorzugter zumindest sechs, bevorzugter zumindest acht, bevorzugter zumindest zwölf, Druckköpfe umfassen. Der Druckkopf oder die Druckköpfe können pro Farbe vorgesehen sein. Der Druckkopf oder die Druckköpfe können in einem Druckkopfträger (Carriage) angeordnet sein. Die Druckmaschine kann eine Tintenstrahldruckmaschine sein.
Der Druckkopf kann relativ zu dem Transportband verfahrbar sein, insbesondere in einer Richtung, die nicht-parallel zur Vorschubrichtung ist. Der Druckkopf kann senkrecht zur Vorschubrichtung (linear) verfahrbar sein. Insbesondere kann ein Druckkopfträger mit dem Drucckopf oder den Druckköpfen relativ zu dem Transportband verfahrbar sein.
Die Druckauflösung der Druckmaschine kann zumindest 500 dpi (dots per inch), bevorzugt zumindest 700 dpi, bevorzugter zumindest 900 dpi, bevorzugter zumindest 1100 dpi, bevorzugter zumindest 1200 dpi, aufweisen. Besonders bevorzugt weiset die Druckmaschine eine Druckauflösung zwischen 1100 dpi und 1300 dpi auf. Die Druckauflösung der Druckmaschine kann bei im Wesentlichen (± 10 % oder ±5 %) 1200 dpi liegen.
Die Druckmaschine kann eingerichtet sein, eine Abweichung zwischen einer gewünschten Position des Transportbands (Soll-Position des Transportbands) und einer tatsächlichen Position des Transportbands (Ist-Position des Transportbands) von weniger als 500 µm, bevorzugt von weniger als 300 µm, bevorzugter von weniger als 150 µm, bevorzugter von weniger als 100 µm, zu bestimmen.
Die Auswerteeinheit kann einen Prozessor umfassen. Der Prozessor kann die Position des Transportbands auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands ermitteln. Die Auswerteeinheit kann in der Druckmaschine (physisch) integriert sein.
Alternativ kann die Auswerteeinheit (physisch) nicht in der Druckmaschine integriert sein. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit ein Rechner sein, der mit der Druckmaschine in Kommunikation steht oder nicht in Kommunikation steht. Der Rechner kann nicht (physisch) in der Druckmaschine integriert sein.
Die Auswerteeinheit kann an einem von der Druckmaschine entfernten Ort angeordnet sein. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit ein Server. Der Server kann eingerichtet sein, die Positionen von Transportbändern verschiedener Druckmaschinen zu ermitteln. Die verschiedenen Druckmaschinen können an unterschiedlichen Orten angeordnet sein.
Die Auswerteeinheit kann in Kommunikation mit dem optischen Sensor stehen.
In einem typischen Druckprozess kann ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband angeordnet werden. Durch das Transportband kann das zu bedruckende Material unter den Druckkopf verfahren werden. Der Druckkopf kann Tinte auf das zu bedruckende Material aufbringen. Insbesondere wird der Druckkopf senkrecht zur Bewegungsrichtung des Transportbands verfahren, um Tinte zumindest abschnittsweise über im Wesentlichen die gesamte Breite des zu bedruckenden Materials aufzubringen. Anschließend kann das zu bedruckende Material durch das Transportband in Richtung der Vorschubrichtung verfahren werden. Der Druckkopf kann erneut Tinte zumindest abschnittsweise über die gesamte Breite des zu bedruckenden Materials auf das Material aufbringen. Die Schritte des Verfahrens des Transportbands und des Aufbringens von Tinte durch den Druckkopf kann wiederholt werden.
Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, eine Abweichung zwischen einer Ist-Position und einer Soll-Position des Transportbands auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands oder auf Grundlage der ermittelten Position des Transportbands zu ermitteln.
Die Druckmaschine kann eine Steuereinrichtung umfassen. Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, die Bewegung des Transportbands auf Grundlage der Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des Transportbands anzupassen.
Beispielsweise kann die Auswerteeinheit eine Kurve der Abweichungen ermitteln. Zu der Kurve der Abweichungen kann eine Gegenkurve erstellt werden. Die Gegenkurve kann von der Auswerteeinheit erstellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Gegenkurve von einem Nutzer erstellt werden. Auch kann eine von der Auswerteeinheit erstellte Gegenkurve von einem Nutzer verändert oder angepasst werden. Die Steuereinrichtung kann die Bewegung des Transportbands auf Grundlage der Gegenkurve anpassen oder durchführen. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit für die Werte der Abweichungen Gegenwerte ermitteln. Die Werte der Abweichungen und die Gegenwerte können verknüpft werden, beispielsweise in einer Tabelle.
Eine Ermittlung einer Abweichung durch die Auswerteeinheit und eine Anpassung der Bewegung des Transportbands durch die Steuereinrichtung kann kontinuierlich erfolgen.
Der optische Sensor kann stationär an der Druckmaschine angeordnet sein. Der optische Sensor kann relativ zu der Druckmaschine stationär angeordnet sein.
Der optische Sensor kann mit der Druckmaschine verbunden sein, insbesondere fest mit der Druckmaschine verbunden sein oder lösbar mit der Druckmaschine verbunden sein. Der optische Sensor kann in die Druckmaschine integriert sein. Beispielsweise kann der optische Sensor über eine Halterung oder einen Arm mit der Druckmaschine verbunden sein. Die Halterung oder der Arm kann einstellbar (justierbar) sein. Dadurch kann der optische Sensor auf einen bestimmten Abschnitt des Transportbands gerichtet sein, insbesondere wenn sich das Transportband nicht bewegt.
Alternativ kann der optische Sensor nicht mit der Druckmaschine verbunden sein. Der optische Sensor kann von einer Halterung oder einem Arm gehalten werden. Die Halterung oder der Arm kann nicht mit der Druckmaschine verbunden sein. Beispielsweise ist die Halterung oder Arm mit einem Gestell oder einem Rahmen oder einem Träger verbunden. Ebenso kann die Halterung oder der Arm auf dem Boden platziert werden, bevorzugt ist die Druckmaschine auf dem gleichen Boden platziert. Auch wenn der optische Sensor nicht mit der Druckmaschine verbunden ist, sondern der Druckmaschine zugeordnet ist, da der optische Sensor auf einen Abschnitt des Transportbands gerichtet ist, kann der optische Sensor von der Druckmaschine umfasst sein.
Der optische Sensor kann bei einer Bewegung des Transportbands seine Position nicht verändern. Bevorzugt ändert keine Komponente des optischen Sensors seine Position, wenn sich das Transportband bewegt. Der optische Sensor, insbesondere alle Komponenten des optischen Sensors, kann bei einer Bewegung des Transportbands unbeweglich oder stationär sein.
Der optische Sensor kann das Transportband nicht kontaktieren. Bevorzugt kontaktiert keine Komponente des optischen Sensors das Transportband. Der optische Sensor kann berührungslos zu dem Transportband angeordnet sein.
Der optische Sensor kann ein erster optischer Sensor sein. Die Druckmaschine kann einen zweiten optischen Sensor umfassen. Der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor können voneinander beabstandet sein. Bevorzugt sind der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor in einer Richtung, die nicht-parallel, insbesondere senkrecht, zur Vorschubrichtung ist, voneinander beabstandet. Der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor können in einer Ebene parallel zu einer von dem Transportband definierten Ebene voneinander beabstandet sein. Vorzugsweise sind der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor auf die gegenüberliegenden Ränder des Transportbands gerichtet oder gegenüberliegenden Rändern des Transportbands zugeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und der zweite optische Sensor gleichartig ausgebildet. Gleichartig bedeutet hier, dass die Sensoren in ihrer Funktion gleichartig sind, bspw. jeweils durch eine Kamera realisiert sind.
Der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor können unterschiedliche Abstände zu einem Rand des Transportbands, beispielsweise zu einem jeweils nächstliegenden Rand des Transportbands, aufweisen. Beispielsweise kann der erste optische Sensor einen Abstand zwischen 0,1 m und 0,59 m zu einem ersten Rand des Transportbands aufweisen. Der zweite optische Sensor kann einen Abstand zwischen 0,60 m und 1,2 m zu einem zweiten Rand des Transportbands aufweisen. Der Abstand kann senkrecht zur Vorschubrichtung vorliegen.
Der erste optische Sensor kann einen Abstand zwischen 5 % und 35 % der Breite des Transportbands zu einem ersten Rand des Transportbands aufweisen. Der zweite optische Sensor kann einen Abstand zwischen 35 % und 65 % zu einem zweiten Rand des Transportbands aufweisen. Der erste Rand und der zweite Rand können gegenüberliegende Ränder sein.
Der erste optische Sensor kann den oben beschriebenen Abstand zu einem ersten Rand des Transportbands aufweisen. Der zweite optische Sensor kann den oben beschriebenen Abstand zu einem zweiten Rand des Transportbands aufweisen. Der erste Rand und der zweite Rand können gegenüberliegende Ränder des Transportbands sein.
Der erste optische Sensor kann auf einen ersten Randbereich des Transportbands gerichtet sein. Der zweite optische Sensor kann auf einen zweiten Randbereich des Transportbands gerichtet sein. Der erste Randbereich und der zweite Randbereich können gegenüberliegende Randbereiche des Transportbands, insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung gegenüberliegende Randbereiche des Transportbands, sein.
Die Druckmaschine kann zumindest einen dritten optischen Sensor umfassen. Der dritte optische Sensor kann von dem ersten und/oder zweiten optischen Sensor beabstandet sein. Bevorzugt ist der dritte optische Sensor in Richtung der Vorschubrichtung von dem ersten und/oder zweiten optischen Sensor beabstandet. Der dritte optische Sensor kann auf den ersten oder zweiten Randbereich gerichtet sein.
Der erste, zweite und/oder dritte optische Sensor kann jeder hierin offenbarter optischer Sensor sein.
Die Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke kann eine erste Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke sein. Das Transportband kann eine zweite Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke umfassen. Die erste Vielzahl von Abschnitten und die zweite Vielzahl von Abschnitten können voneinander beabstandet sein. Bevorzugt sind die erste Vielzahl von Abschnitten und die zweite Vielzahl von Abschnitten in einer Richtung, die nicht parallel zur Vorschubrichtung ist, voneinander beabstandet sein. Der erste optische Sensor kann eingerichtet sein, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der ersten Vielzahl von Abschnitten sequenziell zu erfassen. Der zweite optische Sensor kann eingerichtet sein, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der zweiten Vielzahl von Abschnitten sequenziell zu erfassen. Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, die Position des Transportbands auf Grundlage der Bilder der ersten Vielzahl von Abschnitten und der Bilder der zweiten Vielzahl von Abschnitten zu ermitteln oder zu bestimmen.
Die erste Vielzahl von Abschnitten kann in dem ersten Randbereich des Transportbands vorliegen. Die zweite Vielzahl von Abschnitt kann in dem zweiten Randbereich des Transportbands vorliegen. Die zweite Vielzahl von Abschnitten kann über die gesamte Vorschubstrecke vorliegen. Die zweite Vielzahl von Abschnitten kann gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sein.
Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, auf Grundlage der Bilder der ersten Vielzahl von Abschnitten eine erste Position des Transportbands zu ermitteln und die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, auf Grundlage der Bilder der zweiten Vielzahl von Abschnitten eine zweite Position des Transportbands zu ermitteln. Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, eine Abweichung zwischen der ersten Position und der zweiten Position des Transportbands zu ermitteln.
Beispielsweise kann sich bei einer Konizität oder Abweichung von einer Zylinderform einer der Walzen, auf der das Transportband aufliegt, eine Positionierabweichung ergeben. Eine Seite (senkrecht zur Vorschubrichtung) des Transportbands kann weiter verfahren worden sein als die andere Seite (senkrecht zur Vorschubrichtung) des Transportbands. Eine daraus resultierende Positionierabweichung kann durch zwei optische Sensoren erfasst werden und in der Auswerteeinheit bestimmt werden.
Das Transportband kann entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke diskontinuierlich oder mit Unterbrechungen bewegbar sein. Das Transportband kann entlang der Vorschubrichtung schrittweise über die Vorschubstrecke bewegbar sein.
Die Druckmaschine kann eine Step-and-Repeat-Druckmaschine sein. Bei einer Step-and-Repeat-Druckmaschine kann das zu bedruckende Material bedruckt werden, während das Transportband steht, also nicht bewegt wird. Nach dem Bedrucken wird das zu bedruckende Material mit dem Transportband in Richtung der Vorschubrichtung transportiert. An der gewünschten Position wird das Transport gestoppt (nicht weiterbewegt) und das zu bedruckende Material kann weiter bedruckt werden.
Der optische Sensor kann eingerichtet sein, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten zu erfassen, während das Transportband sich bewegt und/oder nicht bewegt.
Die Druckmaschine kann einen Druckkopf umfassen. Das Transportband kann ein Markierungselement umfassen. Die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands können Abschnitte des Markierungselements umfassen oder sein. Der Druckkopf kann eingerichtet sein, eine Markierung auf das Markierungselement aufzubringen. Der Druckkopf kann in einem Druckkopfträger angeordnet sein.
Das Markierungselement kann ein bedruckbares Material umfassen oder aus einem bedruckbaren Material bestehen. Bevorzugt ist der Druckkopf eingerichtet, das Markierungselement zu bedrucken.
Das Markierungselement kann die gleiche Länge oder den gleichen Umfang wie das Transportband aufweisen. Das Markierungselement kann über die gesamte Länge oder den gesamten Umfang des Transportbands auf dem Transportband angeordnet sein, insbesondere ohne Unterbrechung.
Bevorzugt ist das Markierungselement so auf dem Transportband angeordnet, dass der optische Sensor Bilder von dem (gesamten) Markierungselement erfassen kann, insbesondere wenn das Transportband über dessen vollständige Länge bewegt wird.
Das Markierungselement kann auf dem Transportband in einem Bereich angeordnet sein, in dem ein zu bedruckendes Material zum Bedrucken von dem Druckkopf angeordnet werden kann. Bevorzugt ist kein zu bedruckendes Material auf dem Transportband angeordnet, wenn das Markierungselement auf dem Transportband angeordnet ist.
Die Markierung, die von dem Druckkopf auf das Markierungselement aufbringbar, insbesondere aufdruckbar, ist, kann eine regelmäßig Markierung sein. Die Markierung kann Linien umfassen.
Insbesondere kann der Druckkopf zumindest zwei Referenzmarkierungen auf das Markierungselement aufbringen, insbesondere während das Transportband sich nicht bewegt oder nicht bewegt wird. Zwischen die zumindest zwei Referenzmarkierungen kann der Druckkopf zumindest eine Positionsmarkierung aufbringen, insbesondere während das Transportband sich nicht bewegt oder nicht bewegt wird. Zwischen dem Aufbringen der Referenzmarkierungen und der Positionsmarkierung kann das Transportband sich bewegen oder bewegt werden.
Der optische Sensor kann Bilder von den Markierungen auf dem Markierungselement erfassen. Die Auswerteeinheit kann auf Grundlage der Bilder die Position des Transportbands ermitteln oder bestimmen. Insbesondere kann die Auswerteeinheit einen Abstand (in Vorschubrichtung) zwischen der Positionsmarkierung und der ersten Referenzmarkierung ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit einen Abstand (in Vorschubrichtung) zwischen der Positionsmarkierung und der zweiten Referenzmarkierung ermitteln. Auf Grundlage des ermittelten Abstands oder der ermittelten Abstände kann eine Position des Transportbands von der Auswerteeinheit bestimmt werden, insbesondere kann eine Abweichung von einer Soll-Position zu einer Ist-Position des Transportbands ermittelt werden.
Der Druckkopf kann zumindest drei Referenzmarkierungen auf das Markierungselement aufbringen, bevorzugt während das Transportband sich nicht bewegt oder nicht bewegt wird. Zwischen die erste und zweite Referenzmarkierungen kann der Druckkopf zumindest eine erste Positionsmarkierung aufbringen, insbesondere während das Transportband sich nicht bewegt oder nicht bewegt wird. Zusätzlich kann der Druckkopf zwischen die zweite und dritte Referenzmarkierungen eine zweite Positionsmarkierung aufbringen, insbesondere während das Transportband sich nicht bewegt oder nicht bewegt wird. Zwischen dem Aufbringen der Referenzmarkierungen und der Positionsmarkierungen kann das Transportband sich bewegen oder bewegt werden.
Die Auswerteeinheit kann einen Abstand (in Vorschubrichtung) zwischen der ersten Positionsmarkierung und der ersten Referenzmarkierung und/oder der zweiten Referenzmarkierung bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteeinheit einen Abstand (in Vorschubrichtung) zwischen der zweiten Positionsmarkierung und der zweiten und/oder dritten Referenzmarkierung bestimmen. Auf Grundlage des ermittelten Abstands oder der ermittelten Abstände kann eine Position des Transportbands von der Auswerteeinheit bestimmt werden, insbesondere kann eine Abweichung von einer Soll-Position zu einer Ist-Position des Transportbands ermittelt werden.
Die Referenzmarkierungen können Linien sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsmarkierung oder die Positionsmarkierungen Linien sein. Die Linien können durchgehende Linien oder unterbrochene Linien, insbesondere gepunktete Linien, sein.
Die Referenzmarkierungen können von einem ersten Druckkopf auf das Markierungselement aufbringbar sein. Die Positionsmarkierung oder die Positionsmarkierungen können von einem zweiten Druckkopf auf das Markierungselement aufbringbar sein. Der erste Druckkopf und der zweite Druckkopf können unterschiedliche Druckköpfe sein. Die Druckköpfe können in einem Druckkopfträger angeordnet sein.
Das Markierungselement kann entfernbar oder lösbar auf eine Oberfläche des Transportbands aufbringbar sein.
Das Markierungselement kann auf das Transportband aufgeklebt sein. Insbesondere umfasst das Transportband einen Thermoplasten oder eine thermoplastische Schicht. Das Markierungselement kann mit dem Thermoplasten oder der thermoplastischen Schicht (lösbar) verbunden sein. Das Transportband kann keinen Thermoplasten oder keine thermoplastische Schicht aufweisen, wenn das Markierungselement auf dem Transportband aufgebracht ist. Bevorzugt ist das Markierungselement (direkt) auf eine Oberfläche des Transportbands aufgebracht. Ein Thermoplast oder eine thermoplastische Schicht kann nicht als Oberfläche des Transportbands zu verstehen sein.
Das Markierungselement kann sich durchgängig über die Vorschubstrecke entlang der Vorschubrichtung erstrecken. Das Markierungselement kann sich vollständig durchgängig entlang der Vorschubrichtung auf dem Transportband erstrecken.
Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, die Position des Transportbands auf Grundlage der Markierung oder der Markierungen des Markierungselements zu ermitteln oder zu bestimmen.
Das Markierungselement kann ein erstes Markierungselement sein. Das Transportband kann ein zweites Markierungselement umfassen. Das erste Markierungselement und das zweite Markierungselement können voneinander beabstandet sein. Bevorzugt sind das erste Markierungselement und das zweite Markierungselement in einer Richtung, die nicht parallel zur Vorschubrichtung ist, voneinander beabstandet. Der Druckkopf kann eingerichtet sein, eine Markierung auf das erste Markierungselement und auf das zweite Markierungselement aufzubringen. Das erste Markierungselement und das zweite Markierungselement können in einer Richtung, die senkrecht zur Vorschubrichtung ist, voneinander beabstandet sein.
Das zweite Markierungselement kann jedes hierin offenbarte Markierungselement sein.
Das erste Markierungselement kann so auf dem Transportband angeordnet sein, dass der erste optische Sensor Bilder von dem (gesamten) ersten Markierungselement erfassen kann, insbesondere wenn das Transportband über dessen vollständige Länge bewegt wird. Das zweite Markierungselement kann so auf dem Transportband angeordnet sein, dass der zweite optische Sensor Bilder von dem (gesamten) zweiten Markierungselement erfassen kann, insbesondere wenn das Transportband über dessen vollständige Länge bewegt wird.
Auf das zweite Markierungselement können die zumindest zwei Referenzmarkierungen und die Positionsmarkierung gleich wie auf das erste Markierungselement aufgebracht werden. Auch die zumindest drei Referenzmarkierungen und die zwei Positionsmarkierungen können gleich auf das zweite Markierungselement aufgebracht werden wie auf das erste Markierungselement.
Abstände zwischen Markierungen des zweiten Markierungselements können von der Auswerteeinheit gleich bestimmt werden wie Abstände zwischen Markierungen des ersten Markierungselements.
Bevorzugt bestimmt die Auswerteeinheit eine Position des Transportbands auf Grundlage der Abstände zwischen Referenzmarkierungen und Positionsmarkierungen der ersten und zweiten Markierungselemente. Besonders bevorzugt bestimmt die Auswerteeinheit eine Abweichung von einer Soll-Position des Transportbands zu einer Ist-Position des Transportbands auf Grundlage der Abstände zwischen Referenzmarkierungen und Positionsmarkierungen der ersten und zweiten Markierungselemente.
Die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands können Abschnitte einer Oberfläche des Transportbands umfassen oder sein.
Der optische Sensor kann eingerichtet sein, Bilder (direkt) von einer Oberfläche des Transportbands zu erfassen. Die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten können (ausschließlich) Oberflächenabschnitte des Transportbands sein.
Das Transportband kann einen Druckbereich umfassen. Ist ein zu bedruckendes Material in dem Druckbereich angeordnet, kann das Material von der Druckmaschine bedruckt werden. Material außerhalb des Druckbereichs des Transportbands kann nicht von der Druckmaschine bedruckt werden.
Der optische Sensor kann eingerichtet sein, Bilder (direkt) von einer Oberfläche des Transportbands außerhalb des Druckbereichs zu erfassen. Die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten können (ausschließlich) Oberflächenabschnitte des Transportbands außerhalb des Druckbereichs sein.
Das Transportband kann abschnittsweise eine Klebeschicht, beispielsweise einen Thermoplasten oder eine thermoplastische Schicht, umfassen. Auf der Klebeschicht kann das zu bedruckende Material angeordnet werden oder angeordnet sein.
Der optische Sensor kann eingerichtet sein, Bilder (direkt) von einer Oberfläche des Transportbands zu erfassen, die keine Klebeschicht aufweist. Die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten können (ausschließlich) Oberflächenabschnitte des Transportbands sein, die keine Klebeschicht umfassen.
Auf dem Transportband kann ein zu bedruckendes Material angeordnet sein, wenn der optische Sensor Bilder von Abschnitten des Transportbands erfasst. Alternativ kann kein zu bedruckendes Material auf dem Transportband angeordnet sein, wenn der optische Sensor Bilder von Abschnitten des Transportbands erfasst.
Der optische Sensor kann eine Auflösung (Empfindlichkeit) von zumindest 400 dpi (dots per inch) aufweisen. Bevorzugt weist der optische Sensor eine Auflösung von zumindest 1000 dpi, bevorzugter zumindest 4000 dpi, bevorzugter zumindest 8000 dpi, bevorzugter zumindest 12000 dpi, bevorzugter zumindest 15000 dpi, bevorzugter zumindest 20000 dpi, bevorzugter zumindest 25000 dpi, auf. Der optische Sensor kann mit der angegebenen Auflösung Bilder von Abschnitten des Transportbands erfassen. Der optische Sensor kann die Auflösung ohne Glättung, Filterung und/oder Beschleunigung aufweisen. Der optische Sensor kann keine Glättung, Filterung und/oder Beschleunigung durchführen.
Die Auflösung des optischen Sensors kann zumindest 400 cpi (counts per inch) betragen. Bevorzugt weist der optische Sensor eine Auflösung von zumindest 1000 cpi, bevorzugter zumindest 4000 cpi, bevorzugter zumindest 8000 cpi, bevorzugter zumindest 12000 cpi, bevorzugter zumindest 15000 cpi, auf. Der optische Sensor kann mit der angegebenen Auflösung Bilder von Abschnitten des Transportbands erfassen.
Der optische Sensor kann eine Nachführgeschwindigkeit ("Tracking Speed") von zumindest 10 ips (inches per second) aufweisen. Bevorzugt weist der optische Sensor eine Nachführgeschwindigkeit von zumindest 25 ips, bevorzugter zumindest 50 ips, bevorzugter zumindest 100 ips, bevorzugter zumindest 200 ips, bevorzugter zumindest 300 ips, bevorzugter zumindest 350 ips, bevorzugter zumindest 400 ips, auf. Eine hohe Nachführgeschwindigkeit erlaubt eine hohe Genauigkeit der Messung des optischen Sensors bei hohen Geschwindigkeiten des Transportbandes. Der optische Sensor kann mit der angegebenen Nachführgeschwindigkeit Bilder von Abschnitten des Transportbands erfassen.
Der optische Sensor kann eine Bildrate ("Frame Rate") von zumindest 1000 fps (frames per second) aufweisen. Bevorzugt weist der optische Sensor eine Bildrate von zumindest 2000 fps, bevorzugter von zumindest 4000 fps, bevorzugter von zumindest 6000 fps, bevorzugter von zumindest 8000 fps, bevorzugter von zumindest 10000 fps, bevorzugter von zumindest 11000 fps, auf. Der optische Sensor kann mit der angegebenen Bildrate Bilder von Abschnitten des Transportbands erfassen.
Der optische Sensor kann eingerichtet sein, eine Bewegung eines Untergrunds, beispielsweise des Transportbands, von kleiner als 100 µm, bevorzugt kleiner als 50 µm, bevorzugter kleiner als 10 µm, bevorzugter kleiner als 1,0 µm, zu erfassen oder zu erkennen. Die Bewegung kann eine Bewegung des Untergrunds relativ zu dem optischen Sensor sein.
Der optische Sensor kann eine Beleuchtungseinrichtung umfassen. Durch die Beleuchtungseinrichtung kann Licht in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein oder auf die Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein. Die Beleuchtungseinrichtung kann eine lichtemittierende Diode (LED) sein. Die Beleuchtungseinrichtung kann eine Laserdiode sein. Durch die Beleuchtungseinrichtung kann Licht mit einer Wellenlänge von größer als 800 nm, bevorzugter größer als 825 nm, bevorzugter größer als 850 nm, in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein. Insbesondere kann durch die Beleuchtungseinrichtung Licht mit einer Wellenlänge zwischen 800 nm und 900 nm, bevorzugt zwischen 825 nm und 850 nm, bevorzugter zwischen 843 nm und 853 nm, in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein. Durch die Beleuchtungseinrichtung kann Licht mit einer Wellenlänge zwischen 380 nm und 800 nm in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein.
Die Beleuchtungseinrichtung kann eine oder mehrere Lichtquellen umfassen. Die Beleuchtungseinrichtung kann zumindest zwei Lichtquellen, insbesondere zumindest drei Lichtquellen, umfassen, wobei die Lichtquellen eingerichtet sind, Licht mit (zueinander) unterschiedlichen Wellenlängen oder (zueinander) unterschiedlichen Wellenlängenbereichen zu erzeugen. Das (jeweilige) Licht kann in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein oder auf die Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein.
Die Beleuchtungseinrichtung kann eine RGB (Rot-Grün-Blau) Beleuchtungseinrichtung sein. Die Beleuchtungseinrichtung kann eine Lichtquelle zum Erzeugen von rotem Licht, eine Lichtquelle zum Erzeugen von grünem Licht und/oder eine Lichtquelle zum Erzeugen von blauem Licht umfassen. Rotes Licht kann in einem Wellenlängenbereich von 630 nm bis 700 nm vorliegen. Grünes Licht kann in einem Wellenlängenbereich von 500 nm bis 560 nm vorliegen. Blaues Licht kann in einem Wellenlängenbereich von 450 nm bis 475 nm vorliegen.
Allgemein kann die Beleuchtungseinrichtung eingerichtet sein, Licht in einer Mischfarbe in Richtung der Vielzahl von Abschnitten zu strahlen oder auf die Vielzahl von Abschnitten zu strahlen. Die Mischfarbe kann sich aus Licht von unterschiedlichen Lichtquellen ergeben.
Jede der Lichtquellen kann eine LED umfassen oder sein. Jede der Lichtquellen kann eine Laserdiode umfassen oder sein.
Die Beleuchtungseinrichtung kann außerhalb des optischen Sensors vorgesehen sein.
Durch die Beleuchtungseinrichtung kann farbloses Licht in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar sein. Das Licht, das in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar ist, kann weißes Licht sein.
Ein Abstand zwischen der Oberfläche des Transportbands und dem optischen Sensor kann weniger als 20,0 mm betragen. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Oberfläche des Transportbands und dem optischen Sensor weniger als 15,0 mm, bevorzugter weniger als 10,0 mm, bevorzugter weniger als 7,0 mm, bevorzugter weniger als 5,0 mm, bevorzugter weniger als 3,0 mm.
Der Abstand zwischen der Oberfläche des Transportbands und dem optischen Sensor kann zumindest 0,1 mm, bevorzugt zumindest 0,5 mm, bevorzugter zumindest 1,0 mm, betragen.
Insbesondere liegt der Abstand zwischen der Oberfläche des Transportbands und dem optischen Sensor zwischen 0,1 mm und 20 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 10 mm, bevorzugter zwischen 1,0 mm und 3,0 mm.
Ein Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Transportbands einer Druckmaschine umfasst die Schritte: Bewegen des Transportbands in eine Vorschubrichtung über eine Vorschubstrecke, wobei das Transportband eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke umfasst; sequenzielles Erfassen von zumindest einem Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands durch einen optischen Sensor; und Ermitteln der Position des Transportbands auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands.
Die Druckmaschine kann jede hierin offenbarte Druckmaschine sein.
Offenbart ist ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine. Die Druckmaschine kann jede hierin offenbarte Druckmaschine sein. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bewegen eines Transportbands der Druckmaschine in eine Vorschubrichtung über eine Vorschubstrecke, wobei das Transportband eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke umfasst; sequenzielles Erfassen von zumindest einem Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands durch einen optischen Sensor; Ermitteln einer Abweichung zwischen einer Ist-Position und einer Soll-Position des Transportbands auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands; und Anpassen der Bewegung des Transportbands auf Grundlage der Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des Transportbands.
Eine Druckmaschine zum Bedrucken eines Materials umfasst ein Transportband, einen optischen Sensor, eine Auswerteeinheit und eine Steuereinrichtung. Das Transportband ist in eine Vorschubrichtung über eine Vorschubstrecke bewegbar. Das Transportband umfasst eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung über die Vorschubstrecke. Der optische Sensor ist eingerichtet, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands sequenziell zu erfassen. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands eine Abweichung zwischen einer Ist-Position und einer Soll-Position des Transportbands zu ermitteln. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet, die Bewegung des Transportbands auf Grundlage der Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des Transportbands anzupassen.
Die Druckmaschine kann jede hierin offenbarte Druckmaschine sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Nachfolgend wird anhand von Figuren die Erfindung bzw. weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung näher erläutert, wobei die Figuren lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben. Gleiche Bestandteile in den Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen, es können einzelne Elemente der Figuren übertrieben groß bzw. übertrieben vereinfacht dargestellt sein.

Fig. 1 zeigt eine Druckmaschine 100;
Fig. 2 zeigt einen optischen Sensor 20a in einer Ausführungsform; und
Fig. 3 zeigt einen optischen Sensor 20b in einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine Druckmaschine 100 mit einem Transportband 10 in einer perspektivischen Ansicht. Die Druckmaschine kann einen Druckkopf 41 umfassen. Der Druckkopf 41 kann in einem Druckkopfträger 40 angeordnet sein. Der Druckkopfträger 40 kann mehrere Druckköpfe 41 umfassen Der Druckkopfträger 40 kann zumindest sechs Druckköpfe 41 umfassen, insbesondere zumindest sechs Druckköpfe 41 pro Farbe.
Auf das Transportband 10 kann ein zu bedruckendes Material, beispielsweise ein Stoff, Papier, Karton, Kunststoff, Holz oder Metall, aufgebracht werden. Dazu kann das Transportband 10 einen Thermoplasten oder eine thermoplastische Schicht umfassen, auf die das zu bedruckende Material lösbar aufgeklebt werden kann. Das Transportband 10 kann das zu bedruckende Material in einer Vorschubrichtung R verfahren. Insbesondere positioniert das Transportband 10 das zu bedruckende Material relativ zu dem Druckkopf 41 oder zu dem Druckkopfträger 40.
Der Druckkopf 41 kann verfahrbar sein, insbesondere linear verfahrbar sein. Der Drucckopf 41 kann in einer Richtung nicht-parallel, bevorzugt senkrecht zur Vorschubrichtung R, verfahren werden. Der Druckkopf 41 kann durch den Druckkopfträger 40 verfahrbar sein. Dazu kann der Druckkopfträger 40 verfahren werden, sodass der an oder in dem Druckkopfträger 40 angeordnete Druckkopf 41 verfahren wird.
Die Druckmaschine 100 kann eine erste Walze aufweisen. Zusätzlich kann die Druckmaschine 100 eine zweite Walze aufweisen. Das Transportband 10 ist bevorzugt ein Endlosband oder ein kontinuierliches Band. Das Transportband 10 kann um die erste und zweite Walze gelegt sein und zwischen den Walzen gespannt werden. Bevorzugt ist das Transportband 10 mit zumindest einer der Walzen, bevorzugt mit der ersten Walze und mit der zweiten Walze, kraftschlüssig verbunden.
Zumindest eine der Walzen kann als Antriebswalze für das Transportband 10 fungieren. Die Antriebswalze kann von einem Motor, beispielsweise von einem Elektromotor, angetrieben werden. Der Motor kann eine Rotation der Antriebswalze verursachen. Durch die Rotation der Antriebswalze kann das Transportband 10 bewegt werden. Die andere Walze kann nicht angetrieben werden und bevorzugt eine Stütz- und/oder Haltefunktion erfüllen. Alternativ kann auch die zweite Walze angetrieben werden, insbesondere gleich angetrieben werden wie die erste Walze.
In einem typischen Druckprozess kann das zu bedruckende Material auf das Transportband 10 aufgebracht werden. Dazu kann das zu bedruckende Material beispielsweise von einer Rolle, auf dem das zu bedruckende Material gelagert ist, abgerollt werden. Das Transportband 10 wird eine vordefinierte Distanz bewegt und der Druckkopf 41 bedruckt das zu bedruckende Material mit einem Muster. Dazu kann der Druckkopf 41 verfahren werden, insbesondere so verfahren werden, dass die gesamte Breite (Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung R) des zu bedruckenden Materials bedruckbar ist oder bedruckt wird. Anschließend wird das Transportband wieder eine vordefinierte Distanz in Richtung der Vorschubrichtung R bewegt und der Drucckopf 41 bedruckt das zu bedruckende Material. Diese Schritte (Bewegen des Transportbands 10 und bedrucken des zu bedruckenden Materials) können vielfach wiederholt werden, um ein bedrucktes Material zu erhalten. Das bedruckte Material kann an einem Ende des Transportbands im Bereich einer Walze von dem Transportband 10 gelöst werden, beispielsweise durch Lösen der Verbindung des bedruckten Materials von dem Thermoplasten oder der thermoplastischen Schicht des Transportbands 10. Schließlich kann das bedruckte Material gelagert werden, beispielsweise aufgerollt auf einer Lagerrolle. Vor dem Lagern kann das bedruckte Material weiter behandelt werden. Beispielsweise kann das bedruckte Material getrocknet oder gedampft werden.
Zwischen zwei Bewegungsschritten des Transportbands 10, wobei bevorzugt das zu bedruckende Material zwischen den zwei Bewegungsschritten bedruckt wird, kann eine Zeitdauer von weniger als 1,0 s, bevorzugt weniger als 0,5 s, bevorzugter weniger als 250 ms, liegen.
Der Druckkopfträger 40 kann mehrere Druckköpfe 41 umfassen. Jeder der Druckköpfe 41 kann eine Farbe auf das zu bedruckende Material aufbringen.
Die Druckmaschine 100 umfasst zumindest einen ersten optischen Sensor 20a. Der zumindest eine Sensor 20a kann in einer ersten Halterung 21a angeordnet sein. Durch die Halterung 21a kann der erste optische Sensor 20a gehalten und/oder positioniert werden. Die Halterung 21a kann lösbar oder nicht-lösbar mit der Druckmaschine 100 verbunden sein. Die Halterung 21a kann ein integraler Bestandteil der Druckmaschine 100 sein. Durch eine Verbindung der Halterung 21a des ersten optischen Sensors 20a mit der Druckmaschine 100 kann ein Nutzer den optischen Sensor 20a einfach relativ zu dem Transportband 10 ausrichten.
Alternativ kann die Halterung 21a nicht (direkt) mit der Druckmaschine 100 verbunden sein. Beispielsweise kann die Halterung 21a auf einem Boden neben der Druckmaschine 100 angeordnet oder aufgestellt sein. Ebenso kann die Halterung 21a mit einem Träger verbunden sein. Der Träger ist bevorzugt nicht (direkt) mit der Druckmaschine 100 verbunden. Dadurch kann der optische Sensor 20a von etwaigen Vibrationen der Druckmaschine 100 entkoppelt sein.
Die Druckmaschine kann einen zweiten optischen Sensor 25a umfassen. Der zweite optische Sensor 25a kann in einer zweiten Halterung 26a angeordnet sein. Die zweite Halterung 26a kann gleich wie die erste Halterung 21a ausgestaltet sein. Der zweite optische Sensor 25a kann dem ersten optischen Sensor 20a gegenüberliegend angeordnet sein, insbesondere in einer Richtung nicht-parallel oder senkrecht zur Vorschubrichtung R. Der erste optische Sensor 20a und der zweite optische Sensor 25a können einen im Wesentlichen (±10 % oder ±5 %) gleiche Abstand zum Druckkopf 41 in Vorschubrichtung R aufweisen. Ein Abstand zwischen dem ersten Sensor 20a und dem zweiten Sensor 25a nicht-parallel oder senkrecht zur Vorschubrichtung R kann zumindest 0,5 m betragen.
Der erste optische Sensor 20a und/oder der zweite optische Sensor 25a kann eine Kamera sein. Der erste optische Sensor 20a und der zweite optische Sensor 25a können gleiche oder unterschiedliche optische Sensoren sein.
Der erste optische Sensor 20a und/oder der zweite optische Sensor 25a erfasst eine Vielzahl von Bildern von Abschnitten des Transportbands 10 entlang der Vorschubstrecke in Vorschubrichtung R erfassen. Auf Grundlage der Bilder wird die Position des Transportbands 10 von einer Auswerteeinheit 60 bestimmt oder ermittelt. Insbesondere kann auf Grundlage der Bilder Auswerteeinheit 60 bestimmt oder ermittelt werden, ob eine Abweichung zwischen einer Soll-Position des Transportbands 10 und einer Ist-Position des Transportbands 10 vorliegt. Gegebenenfalls kann die Auswerteeinheit 60 ermitteln, wie groß die Abweichung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10 ist. Dazu kann die Auswerteeinheit 60, die in Kommunikation (angedeutet durch den Doppelpfeil in Fig. 1) mit dem ersten und/oder optischen Sensor 20a, 25a steht, Bilddaten von dem ersten und/oder zweiten optischen Sensor 20a, 25a erhalten und die Bilddaten auswerten.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass das Transportband 10, insbesondere das zu bedruckende Material auf dem Transportband 10, um eine Distanz von zumindest 50 mm relativ zu dem Druckkopf 41 in Vorschubrichtung R bewegt wird (Soll-Position des Transportbands 10). Bevorzugt wird das Transportband 10, insbesondere das zu bedruckende Material auf dem Transportband 10, um eine Distanz von zumindest 100 mm, bevorzugter zumindest 200 mm, bevorzugter zumindest 300 mm, bewegt. Das Transportband 10, insbesondere das zu bedruckende Material auf dem Transportband 10, kann um eine Distanz zwischen 50 mm und 1000 mm, bevorzugt zwischen 50 mm und 500 mm, bevorzugter zwischen 100 mm und 450 mm, bevorzugter zwischen 200 mm und 400 mm, bewegt werden. Durch die Auswertung der Bilder des ersten und/oder zweiten optischen Sensors 20a, 25a kann ermittelt werden, um welche Distanz das Transportband 10 tatsächlich bewegt wurde (Ist-Position des Transportbands 10). Auf Grundlage der Abweichung zwischen Soll-Position und Ist-Position des Transportbands 10 kann die Auswerteeinheit 60 eine Veränderung der Bewegung des Transportbands 10, bevorzugt für eine künftige Bewegung des Transportbands 10, ermitteln.
Wird durch die Auswerteeinheit 60 eine Abweichung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10 ermittelt, kann die Bewegung des Transportbands 10 so verändert werden, dass eine Abweichung, insbesondere eine künftige Abweichung, reduziert wird.
Beispielsweise kann durch die Auswerteeinheit 60 eine Abweichung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10 von +100 µm ermittelt werden. Eine positive Abweichung kann repräsentieren, dass das Transportband 10 weiter bewegt wurde als es bewegt werden sollte. Ebenso kann die Abweichung -100 µm betragen. Eine negative Abweichung kann repräsentieren, dass das Transportband 10 nicht weit genug bewegt wurde. Auch eine Abweichung im Millimeterbereich, insbesondere im einstelligen Millimeterbereich, kann durch die Auswerteeinheit 60 ermittelt oder bestimmt werden.
Für das Transportband 10 kann eine Vielzahl von Abweichungen zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10 ermittelt werden. Bevorzugt wird das Transportband 10 schrittweise über eine Vorschubstrecke bewegt, die zumindest 5-mal, bevorzugt zumindest 50-mal, bevorzugter zumindest 100-mal, bevorzugter zumindest 250-mal, bevorzugter zumindest 500-mal, so groß ist wie die Länge oder der Umfang des Transportbands 10. Für das Transportband 10 können zumindest 100, bevorzugt zumindest 1000, bevorzugter zumindest 5000, bevorzugter zumindest 7000, Abweichungen zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10 ermittelt werden. Der erste und/oder zweite optische Sensor 20a, 25a kann Bilder von einer Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubstrecke erfassen. Die Schritte der (geplanten oder gewünschten) schrittweisen Bewegung können zumindest 100 mm betragen, wobei die Schritte eine andere Größe aufweisen können, insbesondere müssen die Größen der Schritte nicht konstant sein.
Auf Grundlage der Bilder kann die Position des Transportbands 10 (Ist-Position des Transportbands 10) ermittelt werden, insbesondere nach jedem Bewegungsschritt. Die Ist-Position des Transportbands 10 kann mit Größe der Schritte verglichen werden (Soll-Position des Transportbands 10), um eine Abweichung zu ermitteln.
Für eine Vielzahl von Schritten kann die Abweichung bestimmt werden, beispielsweise für zumindest 100 Schritte, bevorzugt für zumindest 500 Schritte, bevorzugter für zumindest 1000 Schritte.
Ein jeweiliger Schritt der Bewegung kann mit dem Transportband 10 korreliert werden. Dabei kann ein Schritt einer Position oder einem Ort des Transportbands 10 zugeordnet werden. Gleichwohl kann eine Abweichung einer Position oder einem Ort des Transportbands zugeordnet werden. Entlang des Transportbands 10 können Positionen oder Orte ausgehend von einem Startpunkt über die gesamte Länge oder über den gesamten Umfang des Transportbands 10 festgelegt werden oder sein. Die Orte oder Positionen können in Vorschubrichtung eindeutig sein. Durch die Orte oder Positionen kann eine Lage des Transportbands 10 eindeutig bestimmt sein.
Beispielsweise kann das Transportband 10 an einem Ort eine etwas geringere Dicke aufweisen als an einem andere Ort. Dadurch kann sich eine wiederkehrende oder eine sich wiederholende Abweichung ergeben, wenn das Transportband 10 mehrfach über dessen gesamte Länge bewegt wird. Durch die Kenntnis einer Abweichung zwischen Ist-Position und Soll-Position an einem Ort oder einer Position des Transportbands 10 kann die Bewegung des Transportbands 10 künftig bei einer Bewegung über diesen Ort oder diese Position auf Grundlage der bekannten Positionsabweichung verändert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann ein jeweiliger Schritt der Bewegung des Transportbands 10 mit einer Lage einer Walze korreliert werden. Die Lage kann ein Umfangswinkel der Walze sein. Ein jeweiliger Schritt der Bewegung des Transportbands 10 kann mit einer Lage einer ersten Walze und einer zweiten Walze korreliert werden. Eine Walze kann eine Antriebswalze oder eine Walze, die nicht angetrieben wird, sein.
Beispielsweise kann die Walze an einem Ort einen etwas geringeren Radius aufweisen als an einem anderen Ort. Die Walze kann (leicht) unrund oder konisch sein. Dadurch kann sich eine wiederkehrende oder eine sich wiederholende Abweichung ergeben, wenn die Walze mehrfach über dessen gesamten Umfang rotiert wird. Durch die Kenntnis einer Abweichung zwischen Ist-Position und Soll-Position an einer Lage der Walze kann die Bewegung des Transportbands 10 (beispielsweise verursacht durch eine Rotation der Walze) künftig bei einer Bewegung über diese Lage auf Grundlage der bekannten Positionsabweichung verändert werden.
Bevorzugt sind Werte der Abweichung, bevorzugt korreliert oder verknüpft mit der Position oder dem Ort des Transportbands 10 und/oder korreliert oder verknüpft mit der Lage der Walze, in einer Tabelle gesammelt. Zu den Werten der Abweichung kann (jeweils) eine Distanz, insbesondere eine veränderte oder korrigierte Distanz, der Bewegung des Transportbands bestimmt sein. Dies kann durch die Auswerteeinheit erfolgen. Die Bewegung des Transportbands kann auf Grundlage der, insbesondere korrigierten, Distanz der Bewegung erfolgen oder noch der, insbesondere korrigierten, Distanz der Bewegung erfolgen.
Die Distanz der Bewegung kann von einer Steuereinrichtung 70 der Druckmaschine gesteuert oder geregelt werden. Die Steuereinrichtung 70 kann die Auswerteeinheit 60 umfassen. Die Steuereinrichtung 70 kann in der Druckmaschine 100 integriert sein. Die Steuereinrichtung 70 kann außerhalb der Druckmaschine 100 angeordnet sein. Die Steuereinrichtung 70 kann mit der Druckmaschine 100 in Kommunikation (angedeutet durch den Doppelpfeil in Fig. 1) stehen.
Auf dem Transportband 10 kann zumindest ein Markierungselement 50 aufgebracht sein. Das Markierungselement 50 kann auf das Transportband 10 lösbar aufgebracht sein, beispielsweise durch eine Verklebung. Das Markierungselement 50 kann sich über die gesamte Länge oder den gesamten Umfang des Transportbands 10 erstrecken, insbesondere in Vorschubrichtung R. Das Markierungselement 50 kann bedruckbar sein.
Bei einer Bewegung des Transportbands 10 oder nach einer Bewegung des Transportbands 10 kann das Markierungselement 50 von dem Druckkopf 41 bedruckt werden. Dabei kann der Druckkopf 41 die oben beschriebenen Referenzmarkierungen und die Positionsmarkierung oder die Positionsmarkierungen auf das Markierungselement 50 aufbringen. Das Transportband 10 kann sich bei einem Bedrucken des Markierungselements 50 bewegen oder nicht bewegen.
In (positiver) Richtung der Vorschubrichtung R des Transportbands 10 kann der optische Sensor 20a von dem Druckkopf 41 beabstandet sein. Der optische Sensor 20a kann in Vorschubrichtung R nach dem Druckkopf 41 oder vor dem Druckkopf 41 angeordnet sein.
Die Abschnitte des Transportbands 10, von denen der optische Sensor 20 Bilder erfasst, können das Markierungselement 50 (abschnittsweise) umfassen. Die Abschnitte können vollständig Abschnitte des Markierungselements 50 sein. Der optische Sensor 20a kann (vollständig) auf das Markierungselement 50 gerichtet sein.
Die Bilder des optischen Sensors 20a können die Referenzmarkierungen und/oder die Positionsmarkierung(en) umfassen. Auf Grundlage der Referenzmarkierungen und der Positionsmarkierung(en) kann die Auswerteeinheit einen Abweichung zwischen der Soll-Position des Transportbands 10 und der Ist-Position des Transportbands 10 ermitteln.
Allgemein kann eine Abweichung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10 eine Abweichung in Vorschubrichtung R umfassen, die im Wesentlichen (±10 % oder ±5 %) konstant über die Breite des Transportbands 10 ist. Die Breite kann senkrecht zur Vorschubrichtung R orientiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Abweichung zwischen der Soll-Position und der Ist-Position des Transportbands 10, die nicht konstant über die Breite des Transportbands 10 ist. Die Abweichung kann in Richtung der Breite des Transportbands 10 (abschnittsweise) zunehmen oder abnehmen. Die Abweichung kann in Richtung der Breite des Transportbands 10 positiv und/oder negativ sein. In Richtung der Breite kann die Abweichung an einem Ort positiv sein und an einem anderen Ort negativ sein. Bei einer positiven Abweichung kann eine Lücke in dem Muster vorliegen und bei einer negativen Abweichung kann eine Überlappung von Abschnitten des Musters vorliegen.
Die Abweichung in Vorschubrichtung R, die im Wesentlichen (±10 % oder ±5 %) konstant über die Breite des Transportbands 10 ist, kann durch eine Veränderung der Bewegung des Transportbands 10 ausgeglichen werden. Ist beispielsweise die Abweichung zwischen Ist-Position des Transportbands 10 und der Soll-Position des Transportbands 10 positiv kann eine Lücke in dem gedruckten Muster bestehen. Die Soll-Position kann angepasst werden, beispielsweise durch eine Verkleinerung des Bewegungsschritts des Transportbands 10, sodass die Abweichung geringer wird oder sogar (innerhalb der Messtoleranz) keine Abweichung feststellbar ist.
Die Abweichung in Vorschubrichtung R, die nicht konstant über die Breite des Transportbands 10 ist, kann durch eine Veränderung der Bewegung des Transportbands 10 ausgeglichen werden. Ist beispielsweise an einer Seite des Transportbands 10 eine Abweichung (innerhalb der Messtoleranz) nicht feststellbar und die Abweichung an der gegenüberliegenden Seite des Transportbands ist positiv, kann die Bewegung des Transportbands 10 so verändert werden, dass auf der einen Seite des Transportbands 10 eine negative Abweichung vorliegt und auf der gegenüberliegenden Seite des Transportbands 10 eine positive Abweichung vorliegt. Die Beträge der negativen und positiven Abweichungen können im Wesentlichen (±10 % oder ±5 %) gleich sein. Mit anderen Worten, die Bewegung des Transportbands 10 kann so verändert werden, dass auf der einen Seite eine Überlappung des Musters vorliegt und auf der gegenüberliegenden Seite eine Lücke in dem Muster vorliegt. Die Abweichung auf der gegenüberliegen Seite des Transportbands 10 kann dadurch im Wesentlichen (±10 % oder ±5 %) halbiert werden.
Die Druckmaschine 100 kann ein Waschwerk 80 umfassen. Das Waschwerk 80 kann eingerichtet sein, einen Abschnitt des Transportbands 10 zu waschen. Insbesondere kann durch das Waschwerk 80 Farbe auf dem Transportband 10, insbesondere Farbe von dem Druckkopf 41 auf dem Transportband 10, abgewaschen oder entfernt werden.
Das Waschwerk 80 kann in einem unteren Bereich der Druckmaschine 100 ausgebildet sein. Unten kann sich auf die Gravitationsrichtung beziehen.
Das Transportband 10 kann um zumindest zwei Walzen gelegt sein. Das Transportband 10 kann einen Abschnitt umfassen, der sich oberhalb einer Ebene, definiert durch die Rotationsachsen der Walzen, befindet. Das Transportband 10 kann einen Abschnitt umfassen, der sich unterhalb der von den Rotationsachsen der Walzen definierten Ebene befindet. Die Abschnitte können temporär ober- oder unterhalb der Ebene liegen. Wird das Transportband 10 bewegt, kann ein Abschnitt von oberhalb der Ebene nach unterhalb der Ebene bewegt werden oder ein Abschnitt unterhalb der Ebene kann nach oberhalb der Ebene bewegt werden. Die Oberfläche des Transportbands kann abschnittsweise parallel verlaufen.
Das Waschwerk 80 kann so in der Druckmaschine 100 angeordnet sein, dass der Abschnitt des Transportbands 10, der sich unterhalb der von den Rotationsachsen der Walzen befindet, zumindest abschnittsweise von dem Waschwerk 80 waschbar ist.
Ist ein Markierungselement 50 auf dem Transportband 10 angeordnet, kann das Markierungselement 50 in einem Abschnitt von dem Druckkopf 41 mit einer Markierung versehen werden, der sich oberhalb der von den Rotationsachsen der Walzen definierten Ebene befindet. Wird das Transportband 10 mit dem Markierungselement 50 weiterbewegt, sodass sich der bedruckte Abschnitt des Markierungselements 50 unterhalb der von den Rotationsachsen der Walzen definierten Ebene befindet, kann die Markierung auf dem Markierungselement 50 von dem Waschwerk 80 entfernt werden. Der Abschnitt des Markierungselements 50 kann bei einem Bewegen des Transportbands 10 so bewegt werden, dass sich der Abschnitt oberhalb der Ebene, definiert durch die Rotationsachsen der Walzen, befindet. Der Abschnitt des Markierungselements 50 kann erneut von dem Druckkopf 41 mit einer Markierung versehen werden.
Eine Markierung des Markierungselements 50 kann von dem Waschwerk 80 entfernbar oder abwaschbar sein. Dadurch können Abschnitte des Markierungselements 50 mehrfach mit einer Markierung versehen werden. Der optische Sensor 20a kann jeweils Bilder von dem markierten Abschnitt des Markierungselements 50 erfassen.
Das Transportband 10 kann ein erstes Markierungselement 50 und ein zweites Markierungselement 55 umfassen. Allgemein kann jedes der Markierungselemente jedes hierin offenbarte Markierungselement sein.
Dem ersten Markierungselement 50 kann ein erstes optischer Sensor 20a zugeordnet sein. Dem zweiten Markierungselement 55 kann ein zweiter optischer Sensor 25a zugeordnet sein.
Der erste optische Sensor 20a kann auf das erste Markierungselement 50 gerichtet sein. Der erste optische Sensor 20a kann Bilder von Markierungen, insbesondere Referenz- und/oder Positionsmarkierungen, auf dem ersten Markierungselement 50 erfassen. Der erste optische Sensor 20a kann auf das erste Markierungselement 50 gerichtet sein. Der zweite optische Sensor 25a kann Bilder von Markierungen, insbesondere Referenz- und/oder Positionsmarkierungen, auf dem zweiten Markierungselement 55 erfassen.
Der Druckkopf 41 kann Markierungen, insbesondere Referenz- und/oder Positionsmarkierungen, auf das erste Markierungselement 50 und auf das zweite Markierungselement 55 aufbringen, bevorzugt aufdrucken. Es ist bevorzugt, dass der Druckkopf 41 Markierungen auf das erste Markierungselement 50 und das zweite Markierungselement 55 aufbringt, während sich das Transportband 10 nicht bewegt. Insbesondere kann zumindest eine Markierung auf das erste Markierungselement 50 und zumindest eine Markierung auf das zweite Markierungselement 55 aufgebracht werden, ohne dass sich das Transportband bewegt.
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Druckmaschine 100 mit Blick auf einen ersten optischen Sensor 20a. Auf dem Transportband 10 ist das Markierungselement 50 aufgebracht. Der optische Sensor 20a kann von einer Halterung 21a gehalten werden.
Das Transportband 10 kann einen ersten Abschnitt 11 umfassen, der eine Schicht aufweist. Die Schicht kann einen Thermoplasten umfassen oder die Schicht kann einer thermoplastische Schicht sein. Das Transportband 10 kann einen zweiten Abschnitt 12 umfassen, der die Schicht nicht aufweist. Der erste Abschnitt 11 des Transportbands 10 kann ein Abschnitt sein, der von dem Druckkopf 41 erreichbar ist, also ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband 10 in diesem Abschnitt 11 von dem Druckkopf 41 bedruckt werden kann. Der zweite Abschnitt 12 des Transportbands 10 kann ein Abschnitt sein, der von dem Druckkopf 41 nicht erreichbar ist, also ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband 10 in dem zweiten Abschnitt 12 von dem Druckkopf 41 nicht bedruckt werden kann.
Das Markierungselement 50 kann auf dem Abschnitt 11 angeordnet sein, insbesondere vollständig angeordnet sein. Durch eine Schicht in dem ersten Abschnitt 11 kann eine Verbindung zwischen dem Markierungselement 50 und dem Transportband 10 hergestellt sein oder verstärkt werden.
Auf dem Transportband 10 kann kein zu bedruckendes Material angeordnet sein, wenn das Markierungselement 50 auf dem Transportband 10 angeordnet ist. Insbesondere kann der optische Sensor 20a keine Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfassen, wenn ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband angeordnet ist. Der optische Sensor 20a kann Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfassen, wenn kein zu bedruckendes Material auf dem Transportband angeordnet ist. Auch kann der optische Sensor 20a Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfassen, wenn ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband 10 angeordnet ist.
Beispielsweise kann der optische Sensor 20a Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfassen, ohne dass ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband 10 angeordnet ist. Auf Grundlage der Bilder können Positionen des Transportbands 10 von der Auswerteeinheit 60 ermittelt werden, insbesondere für eine Vielzahl von Bewegungsschritten des Transportbands 10. Bevorzugt werden von der Auswerteeinheit 60 Abweichungen von Soll-Positionen und Ist-Positionen des Transportbands 10 ermittelt. Auf Grundlage der Positionen des Transportbands 10 und/oder der Abweichungen können die Bewegungsschritte so angepasst werden, dass Abweichungen zwischen Ist-Positionen und Soll-Positionen des Transportbands 10 zumindest teilweise verringert werden.
Ist ein zu bedruckendes Material auf dem Transportband 10 angeordnet, kann das Transportband 10 entsprechend den angepassten Bewegungsschritten bewegt werden. Zwischen oder bei den Bewegungsschritten kann das zu bedruckende Material bedruckt werden, beispielsweise von dem Druckkopf 41. Beim Bedrucken des zu bedruckenden Materials kann das Markierungselement 50 nicht auf dem Transportband 10 angeordnet sein.
Alternativ kann das zu bedruckende Material auf dem Transportband 10 angeordnet sein, wenn das Markierungselement 50 auf dem Transportband 10 angeordnet ist. Das zu bedruckende Material ist bevorzugt in dem ersten Abschnitt 11 angeordnet. Das Markierungselement 50 kann auf dem ersten Abschnitt 11 und/oder auf dem zweiten Abschnitt 12 angeordnet sein.
Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Druckmaschine 100 mit Blick auf einen ersten optischen Sensor 20b in einer weiteren Ausführungsform. Der optische Sensor 20b kann von einer Halterung 21b gehalten werden. Es kann ein zweiter optischer Sensor vorgesehen sein (nicht in Fig. 3 gezeigt). Der zweite optische Sensor kann (im Wesentlichen) gleich oder analog zu dem ersten optischen Sensor sein.
Der optische Sensor 20b kann auf den zweiten Abschnitt 12 des Transportbands 10 gerichtet sein. Alternativ kann der optische Sensor 20b auf den ersten Abschnitt 11 des Transportbands 10 gerichtet sein. Auf dem Transportband 10 kann kein Markierungselement 50 angeordnet sein, wenn der optische Sensor 20b Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfasst. Insbesondere können die Abschnitte des Transportbands 10, von denen der optische Sensor 20b Bilder erfasst, eine (direkte) Oberfläche des Transportbands 10 sein.
Bevorzugt ist auf dem Transportband 10 ein zu bedruckendes Material angeordnet, wenn der optische Sensor 20b Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfasst. Dadurch können Abweichungen zwischen Ist-Positionen und Soll-Positionen des Transportbands 10 während des Betriebs ermittelt werden, sodass auch dynamische Änderungen erfassbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann der optische Sensor 20b Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfassen, wenn kein zu bedruckendes Material auf dem Transportband 10 angeordnet ist.
Werden Bilder von Abschnitten des Transportbands 10 erfasst und eine Position des Transportbands 10 ermittelt, während das zu bedruckende Material auf dem Transportband 10 angeordnet ist (und bedruckt wird), kann die Bewegung des Transportbands 10 auf Grundlage der ermittelten Positionen geregelt werden.
Eine dauerhafte Ermittlung von Positionen des Transportbands 10 oder von Abweichungen zwischen Ist-Positionen und Soll-Positionen des Transportbands 10 kann vorgesehen sein. Die dauerhafte Ermittlung kann sich über einen Zeitraum von zumindest 1 h, bevorzugt zumindest 3 h, bevorzugter zumindest 5 h, bevorzugter zumindest 15 h, bevorzugter zumindest 30 h oder 50 h erstrecken, dies insbesondere kontinuierlich. Der optische Sensor 20b kann eingerichtet sein, Positionsdaten des Transportbands 10 zu ermitteln. Dazu kann der optische Sensor 20b eine Auswerteeinheit umfassen. Die Auswerteeinheit des optischen Sensors 20b kann jede hierin offenbarte Auswerteeinheit 60 sein.
Der optische Sensor 20b kann einen digitalen Signalprozessor (digital signal processor; DSP) umfassen. Der optische Sensor 20b kann eingerichtet sein, eine Positionsänderung auf Grundlage von Bildern, erfasst von dem optischen Sensor 20b, zu ermitteln. Bevorzugt ist der digitale Signalprozessor des optischen Sensors 20b eingerichtet, eine Positionsänderung auf Grundlage von Bildern, erfasst von dem optischen Sensor 20b, zu ermitteln. Die Positionsänderung kann eine Positionsänderung des Transportbands 10 sein.
Der optische Sensor 20b, insbesondere der digitale Signalprozessor des optischen Sensors 20b, kann eingerichtet sein, auf Grundlage der Bilder, erfasst von dem optischen Sensor 20b, eine Positionsveränderung in einer ersten Richtung und/oder eine Positionsveränderung in einer zweiten Richtung, die nicht-parallel zu der ersten Richtung ist, insbesondere die senkrecht zu der ersten Richtung ist, zu ermitteln. Die erste Richtung kann die Vorschubrichtung R sein.
Ein Mikrocontroller des optischen Sensors 20b kann die Daten der Positionsveränderung(en) erhalten. Der Mikrocontroller kann die Daten der Postionsveränderung(en) in ein USB-Signal oder ein RF-Signal umwandeln. Die umgewandelten Daten können an die Auswerteeinheit 60 oder eine Steuereinrichtung 70 übertragen werden.
Der optische Sensor 20b kann eine Linse umfassen. Die Linse kann eine Vergrößerungslinse sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

10: Transportband
11: Abschnitt
12: Abschnitt
20a: optischer Sensor
20b: optischer Sensor
21a: Halterung
21b: Halterung
25a: optischer Sensor
26: Halterung
40: Druckkopfträger
41: Druckkopf
50: Markierungselement
55: Markierungselement
60: Auswerteeinheit
70: Steuereinrichtung
80: Waschwerk
100: Druckmaschine
R: Vorschubrichtung

Claims

Druckmaschine (100) zum Bedrucken eines Materials, insbesondere eines Stoffs, Papier, Karton, Kunststoff, Holz oder Metall, umfassend:
- ein Transportband (10), wobei das Transportband (10) in eine Vorschubrichtung (R) über eine Vorschubstrecke bewegbar ist, wobei das Transportband (10) eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke umfasst;

- einen optischen Sensor (20a, 20b, 25a), wobei der optische Sensor (20a, 20b, 25a) eingerichtet ist, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10) sequenziell zu erfassen;

- eine Auswerteeinheit (60), die eingerichtet ist, auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10) eine Position des Transportbands (10) zu ermitteln; und
einen Druckkopf (40), der eingerichtet ist, das Material auf dem Transportband zu bedrucken;

wobei der optische Sensor (20a, 20b, 25a) einen ersten optischen Sensor (20a, 20b) und einen zweiten optischen Sensor (25a) umfasst, die gleichartig ausgebildet sind und in einer Richtung, die nicht parallel zu der Vorschubrichtung (R) ist, voneinander beabstandet sind, und

wobei das Transportband (10) eingerichtet ist, das zu bedruckende Material unter dem Druckkopf (40) zu transportieren.
Druckmaschine (100) nach Anspruch 1, wobei der optische Sensor (20a, 20b, 25a) stationär an der Druckmaschine (100) angeordnet ist oder relativ zu der Druckmaschine (100) stationär angeordnet ist, insbesondere ist der optische Sensor (20a, 20b, 25a) mit der Druckmaschine (100) verbunden oder nicht mit der Druckmaschine (100) verbunden und/oder, wobei die ersten und zweiten optischen Sensoren (20a, 20b, 25a) auf gegenüberliegende Ränder des Transportbands (10) gerichtet oder diesen zugeordnet sind.
Druckmaschine (100) nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke eine erste Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke ist und das Transportband (10) eine zweite Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke umfasst, wobei die erste Vielzahl von Abschnitten und die zweite Vielzahl von Abschnitten in der Richtung, die nicht parallel zu der Vorschubrichtung (R) ist, voneinander beabstandet sind, wobei der erste optische Sensor (20a, 20b) eingerichtet ist, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der ersten Vielzahl von Abschnitten sequenziell zu erfassen und der zweite optische Sensor (25a) eingerichtet ist, zumindest ein Bild jedes Abschnitts der zweiten Vielzahl von Abschnitten sequenziell zu erfassen, und wobei die Auswerteeinheit (60) eingerichtet ist, auf Grundlage der Bilder der ersten Vielzahl von Abschnitten und der zweiten Vielzahl von Abschnitten die Position des Transportbands zu ermitteln.
Druckmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportband (10) entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke diskontinuierlich, mit Unterbrechungen und/oder schrittweise bewegbar ist.
Druckmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckmaschine (100) einen weiteren Druckkopf (41) umfasst und das Transportband (10) ein Markierungselement (50, 55) umfasst, wobei die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10) Abschnitte des Markierungselements (50, 55) umfassen oder sind, und wobei der weitere Druckkopf (41) eingerichtet ist, eine Markierung, insbesondere eine regelmäßige Markierung, auf das Markierungselement (50, 55) aufzubringen.
Druckmaschine (100) nach Anspruch 5, wobei das Markierungselement (50, 55) entfernbar auf eine Oberfläche des Transportbands (10) aufbringbar ist.
Druckmaschine (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich das Markierungselement (50, 55) durchgängig über die Vorschubstrecke entlang der Vorschubrichtung (R) erstreckt, insbesondere sich das Markierungselement (50, 55) vollständig durchgängig entlang der Vorschubrichtung (R) auf dem Transportband (10) erstreckt.
Druckmaschine (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Auswerteeinheit (60) eingerichtet ist, die Position des Transportbands (10) auf Grundlage der Markierung des Markierungselements (50, 55) zu ermitteln.
Druckmaschine (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Markierungselement (50, 55) ein erstes Markierungselement (50) ist und das Transportband (10) ein zweites Markierungselement (55) umfasst, wobei das erste Markierungselement (50) und das zweite Markierungselement (55) in einer Richtung, die nicht parallel zu der Vorschubrichtung (R) ist, voneinander beabstandet sind, und wobei der weitere Druckkopf (41) eingerichtet ist, eine Markierung auf das erste Markierungselement (50) und auf das zweite Markierungselement (55) aufzubringen.
Druckmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abschnitte der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10) Abschnitte einer Oberfläche des Transportbands (10) umfassen oder sind.
Druckmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der optische Sensor (20a, 20b, 25a) eine Auflösung von zumindest 400 dpi, bevorzugt zumindest 1000 dpi, bevorzugter zumindest 4000 dpi, bevorzugter zumindest 8000 dpi, bevorzugter zumindest 12000 dpi, bevorzugter zumindest 15000 dpi, bevorzugter zumindest 20000 dpi, bevorzugter zumindest 25000 dpi, aufweist.
Druckmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der optische Sensor (20a, 20b, 25a) eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere eine lichtemittierende Diode oder eine Laserdiode, umfasst, durch die Licht mit einer Wellenlänge von größer als 800 nm, bevorzugt zwischen 800 nm und 900 nm, in Richtung der Vielzahl von Abschnitten strahlbar ist.
Druckmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen der Oberfläche des Transportbands (10) und dem optischen Sensor (20a, 20b, 25a) weniger als 20,0 mm, bevorzugt weniger als 15,0 mm, bevorzugter weniger als 10,0 mm, bevorzugter weniger als 7,0 mm, bevorzugter weniger als 5,0 mm, bevorzugter weniger als 3,0 mm, beträgt.
Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Transportbands (10) einer Druckmaschine (100) mit den Schritten:
- Bewegen des Transportbands (10) in eine Vorschubrichtung (R) über eine Vorschubstrecke, wobei das Transportband (10) eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke umfasst,
wobei das Transportband (10) das zu bedruckendes Material unter einem Druckkopf (40) der Druckmaschine transportiert, wobei der Druckkopf (40) eingerichtet ist, das Material auf dem Transportband zu bedrucken;

- sequenzielles Erfassen von zumindest einem Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10) durch einen ersten optischen Sensor (20a, 20b) und einen zweiten optischen Sensor (25a), die gleichartig ausgebildet sind und die in einer Richtung, die nicht parallel zu der Vorschubrichtung (R) ist, voneinander beabstandet sind; und

- Ermitteln der Position des Transportbands (10) auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10).
Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine (100), insbesondere zum Steuern oder Regeln einer Druckmaschine (100), mit den Schritten:
- Bewegen eines Transportbands (10) der Druckmaschine (100) in eine Vorschubrichtung (R) über eine Vorschubstrecke, wobei das Transportband (10) eine Vielzahl von Abschnitten entlang der Vorschubrichtung (R) über die Vorschubstrecke umfasst,
wobei das Transportband (10) das zu bedruckendes Material unter einem Druckkopf (40) transportiert, wobei der Druckkopf eingerichtet ist das Material auf dem Transportband (10) zu bedrucken;

- sequenzielles Erfassen von zumindest einem Bild jedes Abschnitts der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10) durch einen ersten optischen Sensor (20a, 20b) und einen zweiten optischen Sensor (25a), die gleichartig ausgebildet sind und die in einer Richtung, die nicht parallel zu der Vorschubrichtung (R) ist, voneinander beabstandet sind;

- Ermitteln einer Abweichung zwischen einer Ist-Position und einer Soll-Position des Transportbands (10) auf Grundlage der Bilder der Vielzahl von Abschnitten des Transportbands (10); und

- Anpassen der Bewegung des Transportbands (10) auf Grundlage der Abweichung zwischen der Ist-Position und der Soll-Position des Transportbands (10).