DE19627459B4

DE19627459B4 - Verfahren zum Steuern einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE19627459B4
Application number: DE1996127459
Authority: DE
Inventors: Bernd Kistler; Harald Bucher; Wolfgang Geissler; Werner Dr. Huber
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH1086341A; DE19627459A1

Abstract

Verfahren zum Steuern einer Druckmaschine;
– bei dem mit einer Bildaufnahmeeinrichtung das Druckbild wiedergebende Bildsignale erzeugt werden,
– bei dem an einer Vielzahl von Meßorten aus den Bildsignalen Farbmeßwerte bestimmt werden,
– bei dem im Vergleich mit Sollwerten aus den Farbmeßwerten Stellsignale für Stellelemente von Farbeinstellvorrichtungen innerhalb einer Steuervorrichtung gewonnen werden, wobei die Stellsignale aus den Vergleichssignalen nach vorgegebenen Gesetzmäßigkeiten abgeleitet werden, die die Farborte der beim Druck verwendeten Druckfarben in einem bestimmten Farbraum beinhalten und die vom Bediener vor Durchführung des Druckauftrages ausgewählt werden und in der Steuervorrichtung abgespeichert werden,
dadurch gekennzeichnet,
– daß die Farbmeßwerte in Farborte eines definierten Farbraumes transformiert werden,
– daß die Verteilung der Farborte in dem Farbraum bestimmt wird,
– daß aus der Verteilung Signale abgeleitet werden, die die Farborte wahrscheinlich verwendeten Druckfarben (C, M, B, Y) beinhalten,
– daß die abgeleiteten Farborte der wahrscheinlich verwendeten...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Druckmaschine, bei der verschiedene Betriebsvorgänge mit Hilfe von das Druckbild wiedergebenden Signalen gesteuert werden.
Bei solchen Verfahren werden die Bildsignale mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung gewonnen, die auf einem vorbeilaufenden Bogen oder eine vorbeilaufende Bahn gerichtet ist. Die Bildsignale werden einer Steuervorrichtung zugeführt und zu Messwerten für eine zu steuernde oder zu regelnde Größe verarbeitet.
In der europäischen Anmeldung EP 0 228 347 A1 ist ein Verfahren zur Farbauftragssteuerung bei einer Druckmaschine beschrieben, bei dem aus den Bildsignalen Ist-Farbmesswerte abgeleitet werden, die in der Steuervorrichtung mit gespeicherten Soll-Farbmesswerten verglichen werden. Die sich aus dem Vergleich ergebenden Signale werden nach vorgegebenen mathematischen Beziehungen oder Gesetzmäßigkeiten weiterverarbeitet. Die Gesetzmäßigkeiten und deren Parameter werden beim Einrichten der Druckmaschine von einer Bedienperson ausgewählt und in der Steuervorrichtung gespeichert. Um ein gewünschtes Druckresultat zu erhalten, ist es erforderlich, dass die ausgewählten Gesetzmäßigkeiten und deren Parameter mit den physikalischen Eigenschaften der beim Drucken verwendeten Druckfarbe übereinstimmen. Wenn beim Einrichten der Maschine diese Übereinstimmung nicht gegeben ist, weil z. B. die Bedienperson nicht die richtigen Druckfarben in die Farbverteilungseinrichtungen der Druckmaschine eingefüllt hat, oder wenn der falsche Farbtyp eingespeichert wird, wie z. B. die Eingabe einer Sonderfarbe als Skalenfarbe, dann entstehen Druckfehler, die in der Regel erst nach einer Vielzahl von Drucken festgestellt werden. Infolge dessen muss der Druckvorgang angehalten werden, die mit falscher Druckfarbe bestückten Farbverteilungseinrichtungen gereinigt werden und die Druckmaschine erneut voreingestellt werden. Die dadurch entstehenden Verluste an Zeit und Material sind erheblich.
Bei einem Verfahren zur Steuerung der Farbgebung im Mehrfarbendruck nach der DE 37 07 027 A1 wird durch Farbmessungen ein Färbungsgrad in einem CIELUV-Farbenraum bestimmt. Bei Übereinanderdruck mehrerer Farben wird davon ausgegangen, dass eine vorbestimmte Farbreihenfolge vorliegt. Für eine zweitgedruckte Farbe ist im Nass-in-Nass-Druck nicht mit einer 100%-igen Farbannahme auf einem Bedruckstoff zu rechnen. Wenn der Färbungsgrad der Mischfarben unter ein Limit sinkt, dann wird die Steuerung der Farbgebung geprüft und ggf. die Zügigkeit der Druckfarben geändert.
Es ist weiterhin bekannt, die Druckfarbe vor dem Drucken auf ihre physikalische Eigenschaften zu prüfen. Hierzu können alle gängigen Verfahren und Einrichtungen verwendet werden, die z. B. die Viskosität oder den Farbwert der Druckfarbe messen. Um zu verhindern, dass eine bestimmt Druckfarbe falsch in die Farbverteilungseinrichtungen eingegeben wird, müssten entsprechende Sensoren direkt am Farbvorratsbehälter angeordnet werden. Beim Druck mit vier oder mehr Farben wäre eine entsprechend hohe Anzahl von Messanordnungen erforderlich, was einen hohen Aufwand darstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, dass mit geringem Aufwand eine frühzeitige Überprüfung der im Druck verwendeten Farben ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die Erfindung geht von einer wahrscheinlichkeitstheoretischen Betrachtung aus, nach der sich bei einer Vielzahl von aus dem Druckbild gewonnenen Farbmesswerten in einem Farbraum Farbort-Häufungen zeigen, wobei die Anzahl und die Lage der Häufungen mit den verwendeten Druckfarben korreliert.
Durch eine Analyse der im Farbraum gedruckten Farborte hinsichtlich Lage und Häufigkeit kann eine fehlerhafte Angabe der Druckfarbe, oder die Verwendung falscher Druckfarben erkannt werden.
Durch die Erfindung wird es möglich, mit Hilfe von Bildsignalen einer Bildaufnahmeeinrichtung, die ohnehin für eine Steuerung oder Regelung der Farbgebung vorliegen können, zu prüfen, ob die in einer Druckmaschine verwendeten Druckfarben denen entsprechen, die zur Erreichung eines gewünschten Druckresultates vorgesehen waren.
Das Verfahren kann mit Hilfe eines Rechners und eines Programmes durchgeführt werden, welches nach einem mathematischen Algorithmus einen zentralen Farbort aus einer Vielzahl von Farborten in einer Anhäufung von Farborten bestimmt.
Für den Bediener der Druckmaschine kann eine Anzeige auf einem Display generiert werden, aus der hervorgeht, welche der Druckfarben nicht den vorgegebenen Farbeigenschaften entspricht und wie die richtige Reihenfolge der übereinander zu druckenden Farben sein sollte oder ob die Farbannahme gestört ist.
Die Bildsignale können direkt von der Oberfläche des Bedruckstoffes oder von der Oberfläche eines Zylinders gewonnen werden, auf dem ein Abbild des Druckbildes vorhanden ist.
Die Bildsignale können einer Bildaufnahmeeinrichtung entnommen werden, die im Transportweg des Bedruckstoffes nach dem letzten Druckwerk angeordnet ist. Es ist ebenso möglich Bildsignale zu verwenden, die von Bildaufnahmeeinrichtungen stammen, die z. B. im Transportweg nach jedem Druckwerk angeordnet sind.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden, es zeigen:
1 ein Schema einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,
2 ein Flußschema für die Durchführung des Verfahrens und
3 bis 5 Schemata mit Häufungen von in eine Ebene projizierte Farbmeßwerten.
1 zeigt eine Druckmaschine 1 zum Bedrucken einer Bahn 2, die mit Hilfe eines Motors 3 von einer Abwickelrolle 4 durch vier Druckwerke 5, 6, 7, 8 und eine Inspektionseinheit 9 hindurch auf eine Aufwickelrolle 10 transportiert wird. Die Druckmaschine 1 weist ein herkömmliches Design auf, wobei je Druckwerk 5, 6, 7, 8 je ein Plattenzylinder 11, Gummizylinder 12, Druckzylinder 13 und Farbkästen 14, 15, 16, 17 vorgesehen sind. Die Übertragungsmittel der Druckfarbe aus den Farbkästen 14, 15, 16, 17 auf die auf den Plattenzylinder 11 montierten Druckformen sind von herkömmlicher Bauart und nicht im Detail dargestellt. Mit Hilfe von Pumpen 18 und Leitungen 19 kann Druckfarbe B, M, C, Y aus Vorratsbehältern 20, 21, 22, 23 in die Farbkästen 14, 15, 16, 17 gefüllt werden. Zur Steuerung und Regelung einer Vielzahl von Betriebsvorgängen ist eine Steuervorrichtung 24 vorgesehen, an die eine Eingabetastatur 25 und ein Monitor 26 angeschlossen sind. Exemplarisch für die Vielzahl von Verbindungen zur Steuerung der Betriebsvorgänge sind in 1 symbolisch Verbindungen zwischen der Steuervorrichtung 24 und den Farbkästen 14, 15, 16, 17, dem Motor 3 und einer Bildaufnahmeeinrichtung 27 innerhalb der Inspektionseinheit 9 gezeigt. An den Farbkästen 14, 15, 16, 17 befinden sich nicht weiter dargestellte Farbverteilungseinrichtungen, die einen zonalen Farbauftrag auf die Druckform bewirken.
Die Durchführung des Verfahrens mit der oben beschriebenen Anordnung soll anhand des Flussschemas nach 2 und der 3 bis 6 im folgenden beschrieben werden:
Beim Durchlauf durch die vier Druckwerke 5, 6, 7, 8 wird die Bahn 2 entsprechend einer Vorlage mit vier Farben B, M, C, Y bedruckt. Am Ausgang des letzten Druckwerkes 8 liegt ein komplettes Druckbild vor, welches im Übereinanderdruck der vier Skalenfarben B, M, C, Y entstanden ist. Mittels der Bildaufnahmeeinrichtung 27 wird die Bahn 2 über die gesamte Breite rasterförmig abgetastet. Das aus einem Rasterelement, welches z. B. eine Ausdehnung von 0,8 × 0,8 mm haben kann, remittierte Licht erzeugt in einem Schritt 28 auf einem photoelektrischen Empfänger ein der Intensität proportionales Signal, welches der Steuervorrichtung 24 zugeführt wird. Aus diesen Bildsignalen werden in einem Schritt 29 Farbmeßwerte abgeleitet. Eine geeignete Bildaufnahmeeinrichtung 27 ist z. B. in WO 95/00335 A1 beschrieben. Einrichtungen und Verfahren zur Ableitung von Farbmeßwerten sind der Deutschen Norm DIN 5033 zu entnehmen. In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen, die Farbmeßwerte, wie in einem Schritt 30 angegeben, in Farborte eines definierten Farbraumes umzurechnen, wobei der Lab-Farbraum häufig Anwendung findet.
In den 3 bis 5 beispielhaft dargestellt, wie bezogen auf eine Ebene die Farborte verteilt liegen können.
Je nach den verwendeten Farben zeigen sich unterschiedliche Merkmale, wie z. B. Anzahl der Häufungen, Lage der Häufungen u. s. w., denen aus Erfahrung Primärfarben zugeordnet werden können.
In einem Schritt 31 werden die Merkmale gebildet, nach denen mit Hilfe des innerhalb der Steuervorrichtung 24 ablaufenden Programmes die Verteilung der Farborte hinsichtlich Existenz, Ausprägung, Größe und Schwerpunkt ausgewertet werden sollen. Je nach den verwendeten Skalen- und Sonderfarben werden unterschiedliche Merkmale vorgegeben. Die Zuordnung der Merkmale zu den verwendeten Primärfarben kann über mehrere Druckaufträge erlernt werden oder kann empirisch ermittelt werden.
In einem weiteren Schritt 32 wird geprüft, ob in der Verteilung der Farborte im Farbraum lokale Häufigkeiten existieren. Sind keine lokalen Häufigkeiten vorhanden, dann wird das Verfahren abgebrochen. Für die existierenden lokalen Häufigkeiten werden in Schritten 33 und 34 die Schwerpunkte berechnet und die Ausprägungsgröße der Häufungen bestimmt. Wenn in einem weiteren Schritt 35 festgestellt wird, daß nur genau eine Häufung besteht, dann wird in einem Schritt 36 geprüft, ob die Größe dieser einzelnen Häufung einen Schwellwert überschreitet. Ist dies nicht der Fall, dann kann es sich nur um den Druck mit genau einer Farbe handeln, wobei der Schwerpunkt dieser Häufung die Koordinatenwerte der Farborte von der Farbe enthält, mit der der Druck durchgeführt wurde. In einem Schritt 37 kann dieser Farbort ausgegeben werden.
Wenn im Schritt 36 festgestellt wird, dass die Größe dieser einzelnen Häufungen den Schwellwert überschreitet, dann wird in einem Schritt 37 geprüft, ob der Schwerpunkt dieser Häufungen im Skalenfarbenbereich liegt.
Liegt der Schwerpunkt der Häufung nicht im Skalenfarbenbereich, dann wird in einem Schritt 38 eine Korrelation mit bekannten Merkmalen für Sonderfarben vorgenommen. Wenn der Korrelationskoeffizient größer als ein Schwellwert ist, was in einem Schritt 39 festgestellt wird, dann kann mit hoher Sicherheit angenommen werden, dass es sich um den Druck einer Sonderfarbe F_l ... F_n im Rasterdruck handelt. Der Farbort dieser Sonderfarbe F_l ... F_n kann in einem Schritt 40 ausgegeben werden. Dieser Fall ist in 3 näher dargestellt. Es ist genau eine Häufung von Farborten zu erkennen. Die Punkte innerhalb der Häufung repräsentieren die in eine Ebene projizierten Farborte. Die Ebene liegt parallel zu der von den Achsen a, b des Lab-Farbraumes aufgespannten Ebene. Die Häufung liegt außerhalb eines gestrichelt gezeichneten Bereiches, in dem der Schwerpunkt einer Häufung liegen würde, die sich aus dem Druck von Skalenfarben C, M, B, Y im Rasterdruck ergeben würde. Mit S ist der Schwerpunkt der Häufung bezeichnet, wobei der Schwerpunkt S die Koordinaten der Farborte enthält, der im Schritt 40 ausgeben wird.
Wenn sich aus dem Schritt 37 ergibt, dass der Schwerpunkt im Skalenfarbenbereich liegt, dann wird im Schritt 41 eine Korrelation mit bekannten Merkmalen für Skalenfarben vorgenommen. Ergibt eine Überprüfung im Schritt 42, dass der Korrelationskoeffizient größer als ein Schwellwert ist, dann wird es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um einen Druck mit Skalenfarben C, M, B, Y im Rasterdruck handeln. Die Farborte für die Skalenfarben C, M, B, Y können in einem Schritt 43 ausgegeben werden. In 4 ist eine dreieckförmige Häufung gezeigt, die den Fall des Druckes mit Skalenfarben C, M, B, Y im Rasterdruck darstellt. An den Ecken der dreieckförmigen Häufung liegen die in eine Ebene projizierten Farborte für die Skalenfarben C, M, Y. Innerhalb der dreieckförmigen Häufungen findet sich eine weitere Häufung, deren Schwerpunkt aus dem Druck der Farbe Schwarz B resultiert.
Sind mehr als eine Häufung vorhanden, was im Schritt 35 festgestellt wird, dann wird in einem Schritt 44 geprüft, ob deren Schwerpunkte im Skalenfarbenbereich liegen. Fällt diese Überprüfung positiv aus, dann ist mit Sicherheit davon auszugehen, dass es sich um den Druck von Skalenfarben C, M, B, Y im Einzelfarbendruck handelt. In einem Schritt 45 können die Farborte der verwendeten Skalenfarben C, M, B, Y ausgegeben werden.
Liegen die Schwerpunkte der Häufungen nicht im Skalenfarbenbereich, dann wird in einem weiteren Abfrageschritt 46 überprüft, ob der Schwerpunkt im Sonderfarbenbereich liegt. Wenn das der Fall ist, dann lässt sich schlussfolgern, dass es sich um einen Druck von Sonderfarben im Einzelfarbendruck handelt. Die Farborte für die Sonderfarben werden in einem Schritt 47 ausgeben. In 5 sind zwei Häufungen mit elliptischer Ausprägung gezeigt, die sich aus dem Druck von Sonderfarben im Einzelfarbendruck ergeben. Als charakteristische Merkmale lassen sich die Größe der Halbachsen l, m der Ellipsen, die Neigungen der Halbachsen l, m und die Lage der Schwerpunkte S1, S2 auswerten.
Wenn in den Überprüfungsschritten 39, 42 und 46 negative Ergebnisse vorliegen, dann wird das Verfahren an diesen Stellen abgebrochen, weil keine auswertbaren Merkmale vorhanden sind. Die in den Schritten 37, 40, 43, 45, 47 ausgegebenen Farborte können auf Plausibilität überprüft werden. Auf diese Art und Weise kann festgestellt werden, ob fehlerhafte Eingaben von Maschinen- und Prozesskenngrößen durch die Bedienperson vorliegen oder ob die gewollte Druckfarbe C, M, B, Y in die Vorratsbehälter 20, 21, 22, 23 eingefüllt wurde.
Das Verfahren funktioniert analog, wenn mehr als vier Druckfarben eingesetzt werden. Zur Erläuterung des Verfahrens wurden die Betrachtungen bezogen auf eine Ebene ausgeführt. Die angestellten Betrachtungen sind selbstverständlich auf einen dreidimensionalen Farbraum anwendbar, wobei besagte Häufungen eine räumliche Anordnung aufweisen. Die mathematischen Algorithmen, wie man das Zentrum einer Häufung von Meßwerten und die Abstände von Farborten in einem Farbraum mit rechentechnischen Mitteln bestimmt, sind bekannt und sollen hier nicht weiter ausgeführt werden. Zur Durchführung des Verfahrens können die Mittel und Methoden der Fuzzy-Technik Anwendung finden.

1: Druckmaschine
2: Bahn
3: Motor
4: Abwickelrolle
5, 6, 7, 8: Druckwerke
9: Inspektionseinheit
10: Aufwickelrolle
11: Plattenzylinder
12: Gummituchzylinder
13: Druckzylinder
14, 15, 16, 17: Farbkästen
18: Pumpen
19: Leitungen
B, M, C, Y: Druckfarbe
20, 21, 22, 23: Vorratsbehälter
24: Steuervorrichtung
25: Eingabetastatur
26: Monitor
27: Bildaufnahmeeinrichtung
28 bis 48: Schritte

Claims

Verfahren zum Steuern einer Druckmaschine; – bei dem mit einer Bildaufnahmeeinrichtung das Druckbild wiedergebende Bildsignale erzeugt werden, – bei dem an einer Vielzahl von Meßorten aus den Bildsignalen Farbmeßwerte bestimmt werden, – bei dem im Vergleich mit Sollwerten aus den Farbmeßwerten Stellsignale für Stellelemente von Farbeinstellvorrichtungen innerhalb einer Steuervorrichtung gewonnen werden, wobei die Stellsignale aus den Vergleichssignalen nach vorgegebenen Gesetzmäßigkeiten abgeleitet werden, die die Farborte der beim Druck verwendeten Druckfarben in einem bestimmten Farbraum beinhalten und die vom Bediener vor Durchführung des Druckauftrages ausgewählt werden und in der Steuervorrichtung abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, – daß die Farbmeßwerte in Farborte eines definierten Farbraumes transformiert werden, – daß die Verteilung der Farborte in dem Farbraum bestimmt wird, – daß aus der Verteilung Signale abgeleitet werden, die die Farborte wahrscheinlich verwendeten Druckfarben (C, M, B, Y) beinhalten, – daß die abgeleiteten Farborte der wahrscheinlich verwendeten Druckfarben (C, M, B, Y) jeweils mit den Farborten verglichen werden, die der Bediener vorausgewählt hat, – daß dann, wenn ein sich aus dem Vergleich ergebenden Farbabstand einen vorgegebenen Betrag überschreitet, ein Signal generiert wird, wobei das generierte Signal eine Anzeige ansteuert, die eine Information für den Bediener beinhaltet, daß die von ihm ausgewählten Gesetzmäßigkeiten wahrscheinlich nicht mit den verwendeten Druckfarben (C, M, B, Y) korrespondieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung auf lokale Häufigkeiten geprüft wird, wobei beim Auftreten lokaler Häufigkeiten deren Schwerpunkte (S, S1, S2) bestimmt werden, und daß aus den Schwerpunkten (S, S1, S2) Farborte wahrscheinlich verwendeter Sonderfarben (F_l, F_n) abgeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Nichtauftreten von lokalen Häufigkeiten der Schwerpunkt (S) über alle Farborte bestimmt wird, und daß dann, wenn der Schwerpunkt (S) in der Umgebung der Unbuntachse des Farbraumes liegt, die Farborte wahrscheinlich verwendeter Primärfarben (C, M, B, Y) abgeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Form der Verteilung mit einer vorgegebenen Form verglichen wird, wobei die vorgegebene Form aus der vom Bediener ausgewählten Gesetzmäßigkeiten abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Form aus der Verteilung der Farborte aus vorrausgegangenen Druckaufträgen abgeleitet wird.