WO1999047353A1 - Verfahren zur ermittlung der position eines gravierorgans - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to the field of electronic reproduction technology and relates to a method and a device for determining the axial position of an engraving member in an electronic engraving machine for engraving printing cylinders for gravure printing, as well as an engraving machine with such a device.
  • an engraving element which has, for example, an electromechanical engraving element with an engraving stylus as a cutting tool, moves in the axial direction along a rotating printing cylinder.
  • the engraving stylus which is controlled by an engraving control signal, cuts a sequence of cups of different depths arranged in an engraving grid into the lateral surface of the printing cylinder.
  • the engraving control signal is formed by superimposing an image signal which represents the tonal values to be engraved between "light" (white) and "depth” (black) with a periodic raster signal. While the periodic raster signal causes the engraving stylus to vibrate to generate the engraving raster, the image signal values determine the depths of the cells engraved in the outer surface of the printing cylinder and thus the engraved tonal values.
  • the engraving member In order to position the engraving member axially in front of the engraving and to move it axially along the printing cylinder, the engraving member is driven by a spindle drive, which is often designed as a stepper motor drive.
  • the stepper motor is controlled by a motor cycle sequence, each cycle of which corresponds to an axial increment of travel of the engraving member.
  • the respective axial position of the engraving member can be determined or the engraving member can be shifted to a defined axial position by counting a predetermined number of cycles.
  • the position counter of the stepper motor drive must be reset and the respective actual axial position of the engraving member upon reset, called the zero position, must be determined so that the engraving member can then be shifted from the determined zero position to a desired axial target position.
  • the conventional method for determining the zero position of an engraving element is carried out either by means of a first light barrier, which detects a shading element attached to the engraving element, called a zero flag, or by means of an absolute encoder.
  • the conventional method has the disadvantage, in particular in the case of simultaneous engraving with a plurality of engraving elements, that a number of zero flags corresponding to the number of engraving elements must be adjusted as precisely as possible in order to achieve sufficient accuracy when determining the zero position.
  • the use of a variety of absolute encoders is also expensive.
  • the object of the present invention is therefore to improve a method and a device for determining the axial position of at least one engraving member in an electronic engraving machine for the engraving of printing cylinders for gravure printing, and an electronic engraving machine with such a device in such a way that a high cost is relatively low Accuracy in position detection achieved and automatic execution possible.
  • 1 is a basic block diagram of an engraving machine for printing cylinders
  • FIG. 2 shows a side view of a device for determining the axial position of an engraving member
  • Fig. 3 shows a first embodiment of a device for determining the axial position of an engraving member in front view
  • Fig. 4 shows a second embodiment of a device for determining the axial position of an engraving member in front view.
  • the engraving machine is, for example, a HelioKlischograph "from Hell Gravure Systems GmbH, Kiel, DE. - 3 -
  • a pressure cylinder (1) is driven in rotation by a cylinder drive (2).
  • the engraving on the printing cylinder (1) is carried out in particular in the case of rotogravure packaging by means of a single engraving element (3), e.g. is designed as an electromagnetic engraving element with an engraving stylus (4) as a cutting tool.
  • the engraving member (3) with its engraving support is located on an engraving carriage (5) on which the engraving member (3) on its engraving support can be manually shifted and locked in the axial direction of the printing cylinder (1).
  • the engraving carriage (5) is driven via a spindle (6) by an engraving carriage drive (7) in the axial direction of the printing cylinder (1) in order to position the engraving carriage (5) with the engraving member (3) and during the engraving on the printing cylinder (1) to move along.
  • the engraving carriage drive (7) is designed, for example, as a stepper motor drive.
  • the stepper motor is controlled by a motor cycle sequence, each cycle of which corresponds to an axial increment of travel of the engraving member.
  • the respective axial position of the engraving member can be determined or the engraving member can be shifted to a defined axial position by counting a predetermined number of cycles.
  • the engraving stylus (4) of the engraving element (3) cuts engraving line by engraving line a sequence of cups arranged in a printing grid into the lateral surface of the rotating printing cylinder (1), while the engraving carriage (5) with the engraving element (3) moves in the feed direction on the printing cylinder (1) moved along.
  • the engraving element (3) can also be coupled to the rotating spindle (6) by means of a spindle nut. In this case, the common engraving carriage (5) is omitted.
  • the engraving stylus (4) of the engraving member (3) is controlled by an engraving control signal (GS).
  • the engraving control signal (GS) is formed in an engraving amplifier (8) from the superimposition of a periodic raster signal (R) on a line (9) with an image signal (B) which shows the tonal values of the cells to be engraved between "light" (white) and "Depth” (black) represents. While the periodic raster signal (R) causes a vibrating stroke movement of the engraving stylus (4) to generate the engraving raster, the image signal values (B) determine the respective geometric dimension in accordance with the tonal values to be engraved. - 4 -
  • the analog image signal (B) is obtained in a D / A converter (10) from engraving data (GD), which are stored in an engraving data memory (11) and are read from this engraving line for the engraving line and the D / A converter (10) be fed.
  • Each engraving location for a well on the printing cylinder (1) is assigned an engraving date of at least one byte, which contains the tone value to be engraved between "light” and "depth”, among other things, as engraving information.
  • a control unit (12) generates the raster signal (R) on the line (9), a reading cycle sequence (T) on a line (13) for reading out the engraving data (GD) from the engraving data memory (11) and a feed command (S.,) on a line (14) to the engraving carriage drive (7) for controlling the gradual advance of the engraving carriage (5).
  • the position counter (not shown) in the engraving carriage drive (7) must be reset and the respective axial zero position of the engraving member (3) determined after the reset in order to position the engraving member (3), starting from the determined zero position, for example on the desired axial engraving starting point .
  • the engraving machine has a device (15) which consists of a light barrier (16) attached to the engraving member or the engraving support as a reference mark and a stationary tooth comb ( 17) as a shading element for the light barrier (16).
  • the light barrier (16) is designed, for example, as a fork light barrier and has a light source (17) and an opposing light detector (18), between which the stationary tooth comb (17) is located.
  • the optical axis of the light source (18) and the light detector (19) lies in a plane running perpendicular to the feed direction of the engraving carriage (5) and through the engraving stylus (4).
  • the engraving device (3) delivers corresponding signals to the control unit (12) via a multiple line (20). - 5 -
  • the toothed comb (17) attached to the base of the engraving machine is aligned in the feed direction of the engraving carriage (5) and extends with its longitudinal extent at least over the maximum axial displacement range of the engraving member (3) along the printing cylinder (1).
  • the tooth comb (17) is designed, for example, as a milled metal rail.
  • Fig. 2 shows a side view of the device (15) for determining the axial position of the engraving member (3).
  • the stationary tooth comb (17) is shown in cross section and the engraving element (3) with the fork-shaped light barrier (16) with the light source (18) and the light detector (19).
  • Fig. 3 shows a front view of the device (15) for determining the axial position of the engraving member (3). Shown is the stationary tooth comb (17) with teeth (21) and tooth gaps (22) in its longitudinal extent and the engraving element (3) with the light barrier (16) overlapping the tooth comb (17). The engraving member (3) moves with the engraving carriage (5) in the direction of the longitudinal expansion of the tooth comb (17) by means of the spindle (6) and the engraving carriage drive (7).
  • One of the tooth flanks (23) of each tooth (21), for example each negative tooth flank (23), represents the zero position of the engraving member (3) or the distance D of the zero position from an axial reference point (24) at the edge of the displacement range as Multiple of the tooth pitch of the tooth comb (17), the tooth pitch corresponding to the distance between two relevant tooth flanks (23) from one another.
  • the light barrier (16) searcheses" for the next relevant tooth flank (23) as a brightness transition between a tooth (21) and a tooth gap (22), and the engraving element (3) delivers a stop signal to the control unit (12) via the multiple line (20).
  • Fig. 3 shows a first embodiment of the device (15), in which the device (15) according to the invention has a distance meter (25) which first measures the approximate distance D 'of the zero position of the engraving member (3) from the reference point (24) .
  • the distance meter (25) is, for example, an ultrasonic sensor.
  • the zero position of the engraving member (3) is marked, for example, by a reflector (26) attached to the engraving member (3) for the ultrasound. The distance can be measured in an axial measuring channel attached to the engraving machine.
  • the approximate distances D 'of the individual engraving elements (3) are preferably measured one after the other, the reflectors (26) required for the measurement being e.g. be successively pivoted into the measuring channel by means of electromagnets.
  • each relevant tooth flank (23) of the tooth comb (17) is assigned an identifier in the form of a binary code (27) of n bits each.
  • the binary codes (27) are located as black and white marks on a steel strip (28), the longitudinal extent of which extends in the axial direction and which is fixed in position on the base of the engraving machine.
  • the engraving element (3) has a sensor (29) with a number of sensor elements corresponding to the number of bits, which evaluate the light reflected by the binary code (27).
  • the read binary code (27) is transmitted from the engraving device (3) via the multiple lines (20) to the control unit (12) in FIG. 1, in that on the basis of the read binary code (27) which is assigned to the binary codes (27) Teeth (21) of the tooth comb (17) and the tooth pitch the actual distance D between the zero position of the engraving member (3) and the reference point (24) is determined.
  • each of the engraving elements (3) has a sensor (29), and the binary code (27) read by each sensor (29) is transmitted via the multiple line ( 20) to the control unit (12) in Fig. 1 and evaluated there accordingly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der axialen Position eines Gravierorgans (3) in einer Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern. Die Graviermaschine weist einen ortsfesten Zahnkamm (17) auf, bei dem eine relevante Zahnflanke (23) eines jeden Zahnes (21) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17) von einem Bezugspunkt (24) darstellt. An dem Gravierorgan (3) ist als axiale Referenzmarke eine Lichtschranke (16) angeordnet, für die der Zahnkamm (17) als Abschattungselement dient. Das Gravierorgan (3) wird mittels der Lichtschranke (16) aus einer momentanen Position auf die nächstliegende relevante Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17) verschoben. Es wird der ungefähre Abstand (D') der Referenzmarke von dem Bezugspunkt (24) mittels eines Abstandsmessers (25) gemessen. Anschliessend wird der ungefähre Abstand (D') mit dem Vielfachen der Zahnteilung des Zahnkammes (17) verglichen und der exakte Abstand (D) der Referenzmarke des Gravierorgans (3) vom Bezugspunkt (24) aus dem Vergleich ermittelt.

Description

Verfahren zur Ermittlung der Position eines Gravierorαans
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Posi- tion eines Gravierorgans in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck, sowie eine Graviermaschine mit einer derartigen Vorrichtung.
Bei der Gravur von Druckzylindern in einer elektronischen Graviermaschine be- wegt sich ein Gravierorgan, das beispielsweise als elektromechnisches Gravierorgan mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug aufweist, in axialer Richtung an einem rotierenden Druckzylinder entlang. Der von einem Graviersteuersignal gesteuerte Gravierstichel schneidet eine Folge von in einem Gravurraster angeordneten Näpfchen unterschiedlicher Tiefe in die Mantelfläche des Druckzylinders. Das Graviersteuersignal wird durch Überlagerung eines Bildsignals, welches die zu gravierenden Tonwerte zwischen "Licht" (Weiß) und "Tiefe" (Schwarz) repräsentiert, mit einem periodischen Rastersignal gebildet. Während das periodische Rastersignal eine vibrierende Hubbewegung des Gravierstichels zur Erzeugung des Gravurrasters bewirkt, bestimmen die Bildsignalwerte die Tiefen der in die Mantelfläche des Druckzylinders gravierten Näpfchen und damit die gravierten Tonwerte.
Um das Gravierorgan vor der Gravur axial zu positionieren und während der Gravur in Achsrichtung am Druckzylinder entlang zu bewegen, wird das Gravierorgan durch einen Spindelantrieb angetrieben, der oft als Schrittmotorantrieb ausgebildet ist. Der Schrittmotor wird durch eine Motortaktfolge angesteuert, von der jeder Takt einem zurückgelegten axialen Weginkrement des Gravierorgans entspricht. Somit kann durch Zählen der Takte der Motortaktfolge mittels eines Positionszählers die jeweilige axiale Position des Gravierorgans festgestellt bzw. das Gravierorgan durch Zählen einer vorgegebenen Anzahl Takte auf eine definierte axiale Position verschoben werden.
Vor dem Gravurstart muß der Positionszähler des Schrittmotorantriebs zurückgesetzt und die jeweilige axiale Istposition des Gravierorgans beim Zurücksetzen, Nullposition genannt, festgestellt werden, damit das Gravierorgan anschließend, ausgehend von der festgestellten Nullposition, auf eine gewünschte axiale Sollposition verschoben werden kann. - 2 -
Das herkömmliche Verfahren zur Ermittlung der Nullposition eines Gravierorgans erfolgt entweder mittels einer Erste Lichtschranke, die ein am Gravierorgan angebrachtes Abschattungselement, Nullfahne genannt, erkennt, oder mittels eines Absolutwertgebers. Das herkömmliche Verfahren hat insbesondere bei der gleichzeitigen Gravur mit mehreren Gravierorganen den Nachteil, daß zuvor eine der Anzahl von Gravierorganen entsprechende Anzahl von Nullfahnen möglichst genau justiert werden muß, um eine ausreichende Genauigkeit bei der Ermittlung der Nullposition zu erreichen. Die Verwendung einer Vielzahl von Absolutwertgebern ist darüber hinaus teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Position mindestens eines Gravierorgans in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck sowie eine elektronische Graviermaschine mit einer solchen Vorrichtung derart zu verbessern, daß mit relativ geringem Aufwand eine hohe Genauigkeit bei der Positionserfassung erreicht und eine automatische Durchführung möglich wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild einer Graviermaschine für Druckzylinder,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Position eines Gravierorgans,
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Position eines Gravierorgans in Vorderansicht und
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Position eines Gravierorgans in Vorderansicht.
Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild einer Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck. Die Graviermaschine ist beispielsweise ein HelioKlischograph " der Firma Hell Gravüre Systems GmbH, Kiel, DE. - 3 -
Ein Druckzylinder (1 ) wird von einem Zylinderantrieb (2) rotatorisch angetrieben. Die Gravur auf dem Druckzylinder (1 ) erfolgt insbesondere beim Verpackungstiefdruck mittels eines einzelnen Gravierorgans (3), das z.B. als elektromagnetisches Gravierorgan mit einem Gravierstichel (4) als Schneidwerkzeug ausgebildet ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das Gravierorgan (3) mit seinem Graviersupport auf einem Gravierwagen (5), auf dem das Gravierorgan (3) auf seinem Graviersupport in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) manuell verschiebbar und arretierbar ist. Der Gravierwagen (5) wird über eine Spindel (6) von einen Gravierwagenantrieb (7) in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) angetrieben, um den Gravierwagen (5) mit dem Gravierorgan (3) zu positionieren und während der Gravur am Druckzylinder (1 ) entlang zu bewegen.
Der Gravierwagenantrieb (7) ist beispielsweise als Schrittmotorantrieb ausgebildet. Der Schrittmotor wird durch eine Motortaktfolge angesteuert, von der jeder Takt einem zurückgelegten axialen Weginkrement des Gravierorgans entspricht. Somit kann durch Zählen der Takte der Motortaktfolge mittels eines Positionszählers die jeweilige axiale Position des Gravierorgans festgestellt bzw. das Gravierorgan durch Zählen einer vorgegebenen Anzahl Takte auf eine definierte axiale Position verschoben werden.
Der Gravierstichel (4) des Gravierorgans (3) schneidet Gravierlinie für Gravierlinie eine Folge von in einem Druckraster angeordneten Näpfchen in die Mantelfläche des rotierenden Druckzylinders (1 ), während sich der Gravierwagen (5) mit dem Gravierorgan (3) in Vorschubrichtung an dem Druckzylinder (1 ) entlang bewegt. Alternativ kann das Gravierorgan (3) auch mittels einer Spindelmutter an die rotierende Spindel (6) gekoppelt werden. In diesem Fall entfällt der gemeinsame Gravierwagen (5).
Der Gravierstichel (4) des Gravierorgans (3) wird durch ein Graviersteuersignal (GS) gesteuert. Das Graviersteuersignal (GS) wird in einem Gravierverstärker (8) aus der Überlagerung eines periodischen Rastersignals (R) auf einer Leitung (9) mit einem Bildsignal (B) gebildet, welches die Tonwerte der zu gravierenden Näpfchen zwischen "Licht" (Weiß) und "Tiefe" (Schwarz) repräsentiert. Während das periodische Rastersignal (R) eine vibrierende Hubbewegung der Gravierstichel (4) zur Erzeugung des Gravurrasters bewirkt, bestimmen die Bildsignalwerte (B) entsprechend den zu gravierenden Tonwerten die jeweilige geometrischen Abmes- - 4 -
sungen wie Eindringtiefe, Querdiagonale und Längsdiagonale der in die Mantelfläche des Druckzylinders (1 ) gravierten Näpfchen.
Das analoge Bildsignal (B) wird in einem D/A-Wandler (10) aus Gravurdaten (GD) gewonnen, die in einem Gravurdatenspeicher (11 ) gespeichert sind und aus diesen Gravierlinie für Gravierlinie ausgelesen und dem D/A-Wandler (10) zugeführt werden. Dabei ist jedem Gravierort für ein Näpfchen auf dem Druckzylinder (1 ) ein Gravurdatum von mindestens einem Byte zugeordnet, welches unter anderem als Gravierinformation den zu gravierenden Tonwert zwischen "Licht" und "Tiefe" ent- hält.
Ein Steuerwerk (12) erzeugt das Rastersignal (R) auf der Leitung (9), eine Lesetaktfolge (T) auf einer Leitung (13) zum Auslesen der Gravurdaten (GD) aus dem Gravurdatenspeicher (11 ) und einen Vorschubbefehl (S.,) auf einer Leitung (14) an den Gravierwagenantrieb (7) zur Steuerung des schrittweisen Vorschubs des Gravierwagens (5).
Vor Gravurstart muß der nicht dargestellte Positionszähler im Gravierwagenantrieb (7) zurückgesetzt und die jeweilige axiale Nullposition des Gravierorgans (3) nach dem Zurücksetzen ermittelt werden, um das Gravierorgan (3), ausgehend von der festgestellten Nullposition, beispielsweise auf dem gewünschten axialen Gravierstartpunkt zu positionieren.
Zur Ermittlung der axialen Position des Gravierorgans (3), beispielsweise der Null- position, weist die Graviermaschine erfindungsgemäß eine Vorrichtung (15) auf, die aus einer an dem Gravierorgan bzw. dem Graviersupport angebrachten Lichtschranke (16) als Referenzmarke und einem ortsfesten Zahnkamm (17) als Abschattungselement für die Lichtschranke (16) besteht.
Die Lichtschranke (16) ist beispielsweise als Gabellichtschranke ausgebildet und weist eine Lichtquelle (17) und einen gegenüberliegenden Lichtdetektor (18) auf, zwischen denen sich der ortsfeste Zahnkamm (17) befindet. Die optische Achse der Lichtquelle (18) und des Lichtdetektors (19) liegt in einer senkrecht zur Vorschubrichtung des Gravierwagens (5) und durch den Gravierstichel (4) verlaufen- den Ebene. Zur Ermittlung der Nullposition liefert das Gravierorgan (3) entsprechende Signale über eine Mehrfachleitung (20) an das Steuerwerk (12) - 5 -
Der an der Basis der Graviermaschine befestigte Zahnkamm (17) ist in Vorschubrichtung des Gravierwagens (5) ausgerichtet und erstreckt sich mit seiner Längsausdehnung mindestens über den maximalen axialen Verschiebebereich des Gravierorgans (3) entlang des Druckzylinders (1 ). Der Zahnkamm (17) ist bei- spielsweise als gefräste Metallschiene ausgebildet.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung (15) zur Ermittlung der axialen Position des Gravierorgans (3). Dargestellt ist der ortsfeste Zahnkamm (17) im Querschnitt und das Gravierorgan (3) mit der gabelförmigen Lichtschranke (16) mit der Lichtquelle (18) und dem Lichtdetektor (19).
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung (15) zur Ermittlung der axialen Position des Gravierorgans (3). Dargestellt ist der ortsfeste Zahnkamm (17) mit Zähnen (21 ) und Zahnlücken (22) in seiner Längsausdehnung und das Gravierorgan (3) mit der den Zahnkamm (17) übergreifenden Lichtschranke (16). Das Gravierorgan (3) bewegt sich mit dem Gravierwagen (5) in Richtung der Längsausdehnung des Zahnkamms (17) mittels der Spindel (6) und des Gravierwagenantriebes (7). Eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes (21), beispielsweise jede negative Zahnflanke (23), repräsentiert die Nullposition des Gravierorgans (3) bzw. den Ab- stand D der Nullposition von einem axialen Bezugspunkt (24) am Rande des Verschiebebereiches als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17), wobei die Zahnteilung dem Abstand zweier relevanter Zahnflanken (23) voneinander entspricht.
Beim Verschieben des Gravierorgans (3) mittels des Gravierwagenantriebes (7) entlang des Zahnkammes (17) aus einer momentanen Position heraus "sucht" die Lichtschranke (16) die nachstliegende relevante Zahnflanke (23) als Helligkeitsübergang zwischen einem Zahn (21 ) und einer Zahnlücke (22), und das Gravierorgan (3) liefert ein Stop-Signal über die Mehrfachleitung (20) an das Steuer- werk (12). Durch das Stop-Signal wird das Gravierorgan (3) auf der betreffenden relevanten Flanke (23) des Zahnkammes (17) in der Nullposition angehalten. Da nicht bekannt ist, auf welcher relevanten Zahnflanke (23) sich das angehaltene Gravierorgan (3) befindet, ist noch nicht der tatsächliche Abstand D der Nullposition des Gravierorgans (3) von dem Bezugspunkt (24) bekannt. Beispielsweise kann der tatsächliche Abstand D bei einem angenommenen Zahnteilung von 10 cm D = 10 cm oder ein Vielfaches davon, d.h. 20 cm, 30 cm, 40 cm usw., betragen. - 6 -
Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung (15), in dem die Vorrichtung (15) erfindungsgemäß einen Abstandsmesser (25) aufweist, der zunächst den ungefähren Abstand D' der Nullposition des Gravierorgans (3) von dem Bezugspunkt (24) mißt. Der Abstandsmesser (25) ist beispielsweise ein Ultraschall- Sensors. Die Nullposition des Gravierorgans (3) wird beispielsweise durch eine am Gravierorgan (3) angebrachte Reflektor (26) für den Ultraschall markiert. Die Abstandsmessung kann in einem an der Graviermaschine angebrachten axialen Meßkanal erfolgen.
Das ungefähre Meßergebnis wird über die Mehrfachleitung (20) an das Steuerwerk (12) weitergegeben, in dem anhand des ungefähren Abstandes D' der exakte Abstand D zwischen Nullposition und Bezugspunkt (24) festgestellt wird. Beträgt beispielsweise der ungefähre Abstand D' « 22 cm, ist der exakte tatsächliche Abstand D = 20 cm, wobei die Genauigkeit des tatsächlichen Abstandes von der Fertgungs-genauigkeit des Zahnkammes (17) abhängig ist.
Für den Magazintiefdruck werden mehrere in Achsrichtung des Druckzylinders (1) nebeneinander liegende Gravierstränge vorgegebener Strangbreiten mit jeweils einem zugeordneten Gravierorgan (3) graviert. In diesem Fall sind die Gravieror- gane (3) derart auf dem Gravierwagen (5) positioniert und arretiert, daß sie den vorgegebenen Strangbreiten entsprechende Abstände zueinander haben. Alternativ können die Gravierorgane (3) auch einzeln mittels Spindelmuttern an die rotierende Spindel (6) gekoppelt werden. In diesem Fall entfällt wiederum der gemeinsame Gravierwagen (5).
In diesem Fall werden die ungefähren Abstände D' der einzelnen Gravierorgane (3) vorzugsweise nacheinander gemessen, wobei die zur Messung benötigten Reflektoren (26) z.B. mittels Elektromagneten nacheinander in den Meßkanal eingeschwenkt werden.
Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung (15), bei dem jeder relevanten Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17) eine Kennung in Form eines Binärcode (27) von jeweils n Bits zugeordnet ist. Anhand des "gelesenen" Binärcodes (27) kann die tatsächliche relevante Zahnflanke, auf der ein Gravierorgan (3) in seiner Nullposition gestoppt wird, ermittelt und damit direkt der tatsächliche Abstand D zwischen der Nullposition und dem Bezugspunkt (24) festgestellt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Binärcodes (27) als schwarze und weiße Marken auf einem Stahlband (28), dessen Längsausdehnung sich in Achsrichtung erstreckt und das ortsfest an der Basis der Graviermaschine befestigt ist. Zum Lesen des Binärcodes (27) auf dem Stahlband (28) weist das nicht dargestellte Gravierorgan (3) einen Sensor (29) mit einer der Anzahl Bits entsprechenden Anzahl Sensorelemente auf, die das von dem Binärcode (27) reflektierte Licht auswerten.
Der gelesene Binärcode (27) wird von dem Gravierorgan (3) über die Mehrfach- leitungen (20) an das Steuerwerk (12) in Fig. 1 übermittelt, in dem anhand des gelesenen Binärcodes (27), der den Binärcodes (27) zugeordneten Zähne (21 ) des Zahnkammes (17) und der Zahnteilung der tatsächliche Abstand D zwischen der Nullposition des Gravierorgans (3) und dem Bezugspunkt (24) ermittelt wird.
Mit einer x-Bit-Binärcodierung lassen sich 2X axiale Positionen unterscheiden. Mit der in Fig. 4 dargestellten 5-Bit-Binärcodierung können 32 axiale Positionen festgestellt werden.
Im Fall, daß die Nullpositionen von mehreren Gravierorganen (3) festgestellt wer- den sollen, weist jedes der Gravierorgane (3) einen Sensor (29) auf, und der von jedem Sensor (29) gelesene Binärcode (27) wird über die Mehrfachleitung (20) an das Steuerwerk (12) in Fig. 1 übertragen und dort entsprechend ausgewertet.

Claims

- 8 -Patentansprüche
1 . Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position mindestens eines Gravierorgans in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck, bei dem
- ein Gravierorgan (3) in einen Druckzylinder (1 ) eine Folge von in einem Gravurraster angeordneten Näpfchen graviert, deren Graviertiefen die zu gravierenden Tonwerte zwischen "Licht" (Weiß) und "Tiefe" (Schwarz) bestimmen, - das Gravierorgan (3) zur flächenhaften Gravur der Näpfchen eine in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) gerichtete Vorschubbewegung am Druckzylinder (1 ) entlang ausführt und
- vor der Gravur die momentane axiale Position des Gravierorgans (3) bezüglich des Druckzylinders (1 ) festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß - ein in Achsrichtung des Druckzyiinders (1 ) ausgerichteter ortsfester Zahnkamm (17) vorhanden ist, bei dem eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes (21 ) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17) von einem axialen Bezugspunkt (24) repräsentiert,
- das Gravierorgan (3) eine axiale Referenzmarke (16) aufweist, - das Gravierorgan (3) mit seiner Referenzmarke (16) aus seiner momentanen Position auf die nachstliegende relevante Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17) in die zu ermittelnden axiale Position des Gravierorgans (3) verschoben wird,
- der ungefähre Abstand (D') der Referenzmarke (16) von dem Bezugspunkt (24) gemessen wird,
- der gemessene ungefähren Abstand (D') mit dem Vielfachen der Zahnteilung des Zahnkammes (17) verglichen wird und
- der exakte Abstand (D) der Position des Gravierorgans (3) vom Bezugspunkt (24) aus dem Vergleich ermittelt wird.
2. Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position mindestens eines Gravierorgans in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck, bei dem
- ein Gravierorgan (3) in einen Druckzylinder (1 ) eine Folge von in einem Gravurraster angeordneten Näpfchen graviert, deren Graviertiefen die zu gravierenden Tonwerte zwischen "Licht" (Weiß) und "Tiefe" (Schwarz) bestimmen, - 9 -
- das Gravierorgan (3) zur flächenhaften Gravur der Näpfchen eine in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) gerichtete Vorschubbewegung am Druckzylinder (1 ) entlang ausführt und
- vor der Gravur die momentane axiale Position des Gravierorgans (3) bezüg- lieh des Druckzylinders (1 ) festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- ein in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) ausgerichteter ortsfester Zahnkamm (17) vorhanden ist, bei dem eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes (21 ) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17) von einem axialen Bezugspunkt (24) repräsentiert, - das Gravierorgan (3) eine axiale Referenzmarke (16) aufweist,
- jeder relevanten Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17) ein Kennung (26) zugeordnet wird,
- das Gravierorgan (3) mit seiner Referenzmarke (16) aus seiner momentanen Position auf die nachstliegende relevante Zahnflanke (23) des Zahn- kammes (17) in die zu ermittelnden axialen Position des Gravierorgans (3) verschoben wird,
- die zugeordnete Kennung (26) der betreffenden relevanten Zahnflanke (23) festgestellt wird, und
- der Abstand (D) der Position des Gravierorgans (3) vom Bezugspunkt (24) aus der festgestellten Kennung (26) als Vielfaches der Zahnteilung des
Zahnkammes (17) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzmarke (16) des Gravierorgans (3) in einer senkrecht zur Vorschubrichtung des Gravierorgans (3) und durch das die Näpfchen erzeugende Element (4) des Gravierorgans (3) verlaufenden Ebene liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
- die Referenzmarke (16) des Gravierorgans (3) als Lichtschranke mit dem Zahnkamm (17) als Abschattungselement ausgebildet ist und
- die relevante Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17) als Helligkeits- Übergang zwischen einem Zahn (21 ) und einer Zahnlücke (22) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kennung (26) der relevanten Zahnflanken (23) ein Binärcode verwendet wird. - 10 -
6. Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Position eines Gravierorgans in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck mittels eines Gravierorgans, gekennzeichnet durch
- einen in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) ausgerichteten ortsfesten Zahnkamm (17) , bei dem eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes
(21 ) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17) von einem axialen Bezugspunkt (24) repräsentiert,
- eine an dem Gravierorgan (3) befindliche Lichtschranke (16) als Referenzmarke des Gravierorgans (3), wobei der ortsfeste Zahnkamm (17) als Ab- schattungselement für die Lichtschranke (16) dient,
- einem Abstandsmesser (25) zur Messung des ungefähren axialen Abstandes (D') einer Position des Gravierorgans (3) von dem Bezugspunkt (24) und
- einer Auswertestufe (12) zum Vergleich des gemessenen ungefähren Ab- Standes (D') mit dem Vielfachen der Zahnteilung des Zahnkammes (17) und zur Ermittlung des exakten Abstandes (D) der Position vom Bezugspunkt (24) aus dem Vergleich.
7. Vorrichtung zur Ermittlung der axialen Position eines Gravierorgans in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck mittels eines Gravierorgans, gekennzeichnet durch
- einen in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) ausgerichteten ortsfesten Zahnkamm (17), bei dem eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes (21 ) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahn- kammes (17) von einem axialen Bezugspunkt (24) repräsentiert,
- eine Kennung (26) für jede relevante Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17),
- eine an dem Gravierorgan (3) befindliche Lichtschranke (16) als Referenzmarke des Gravierorgans (3), wobei der ortsfeste Zahnkamm (17) als Ab- schattungselement für die Lichtschranke (16) dient,
- ein an dem Gravierorgan (3) befindlicher Sensor (28) zur Feststellung der jeweiligen Kennung (26) und
- einer Auswertestufe (12) zur Ermittlung des Abstandes (D) der Nuliposition des Gravierorgans (3) vom Bezugspunkt (24) aus der festgestellten Ken- nung (26) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennung (26) als Binärcode ausgebildet ist. - 11 -
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (28) als Lichtsensor zum Lesen des von der Kennung (26) reflektierten Lichts ausgebildet ist.
10. Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck, bestehend aus
- einem rotationsfähig gelagerten Druckzylinder (1 ), der von einem ersten Antrieb (2) gedreht wird, - einem Gravierwagen (5), der mittels eines zweiten Antriebes (7) in Achsrichtung am Druckzylinder (1 ) entlang bewegbar ist und
- mindestens einem Gravierorgan(3), welches auf dem Gravierwagen (5) verschiebbar und arretierbar angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (15) zur Ermittlung der axialen Position des Gravierorgans (3) bezüglich eines axialen Bezugspunktes (24), bestehend aus
- einem in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) ausgerichteten ortsfesten Zahnkamm (17), bei dem eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes (21 ) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17) von einem axialen Bezugspunkt (24) repräsentiert, - einer an dem Gravierorgan (3) befindliche Lichtschranke (16) als Referenzmarke des Gravierorgans (3), wobei der ortsfeste Zahnkamm (17) als Abschattungselement für die Lichtschranke (16) dient,
- einem Abstandsmesser (25) zur Messung des ungefähren axialen Abstandes (D') einer Position des Gravierorgans (3) von dem Bezugspunkt (24) und
- einer Auswertestufe (12) zum Vergleich des gemessenen ungefähren Abstandes (D') mit dem Vielfachen der Zahnteilung des Zahnkammes (17) und zur Ermittlung des exakten Abstandes (D) der Position vom Bezugspunkt (24) aus dem Vergleich.
1 1 . Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck, bestehend aus
- einem rotationsfähig gelagerten Druckzylinder (1 ), der von einem ersten Antrieb (2) gedreht wird, - einem Gravierwagen (5), der mittels eines zweiten Antriebes (7) in Achsrichtung am Druckzylinder (1 ) entlang bewegbar ist und
- mindestens einem Gravierorgan(3), welches auf dem Gravierwagen (5) verschiebbar und arretierbar angeordnet ist, gekennzeichnet durch - 12 -
eine Vorrichtung (15) zur Ermittlung der axialen Position des Gravierorgans (3) bezüglich eines axialen Bezugspunktes (24), bestehend aus
- einem in Achsrichtung des Druckzylinders (1 ) ausgerichteten ortsfesten Zahnkamm (17), bei dem eine der Zahnflanken (23) eines jeden Zahnes (21 ) einen axialen Abstand (D) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17) von einem axialen Bezugspunkt (24) repräsentiert,
- einer Kennung (26) für jede relevante Zahnflanke (23) des Zahnkammes (17),
- einer an dem Gravierorgan (3) befindliche Lichtschranke (16) als Referenz- marke des Gravierorgans (3), wobei der ortsfeste Zahnkamm (17) als Abschattungselement für die Lichtschranke (16) dient,
- einem an dem Gravierorgan (3) befindlicher Sensor (28) zur Feststellung der jeweiligen Kennung (26) und
- einer Auswertestufe (12) zur Ermittlung des Abstandes (D) der Position des Gravierorgans (3) vom Bezugspunkt (24) aus der festgestellten Kennung
(26) als Vielfaches der Zahnteilung des Zahnkammes (17).
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