DE4105456C2 - Vorrichtung zur optischen Überwachung von Druckprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur optischen Überwachung von Druckprodukten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie sie z. B. aus der JP-A-62-111 53 bekannt ist.

Eine derartige Vorrichtung wird für verschiedene Druckmaschinen, wie zum Beispiel Rotations-Offset-Druckmaschinen, verwendet und zwar insbesondere zur Feststellung von Fehlern wie zum Beispiel Schmutz auf einem Druckprodukt.

Bei einer aus der US 4 488 808 bekannten Vorrichtung zur Überwachung von Druckprodukten ist ein Detektor-Meßkopf vorgesehen, der auf der Druckoberfläche vorhandene Verschmutzungen und andere Druckfehler überwacht. Derartige Verschmutzungen auf der Druckoberfläche werden durch Faktoren wie zum Beispiel verspritzte Druckfarbe, Wassertropfen oder Öltropfen hervorgerufen und müssen während des Druckvorganges überwacht werden. Der Detektor-Meßkopf ist derart angeordnet, daß er sich in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung, d. h. in Zeilenrichtung der Druckoberfläche erstreckt. Der Detektor-Meßkopf weist eine Anzahl von Lichtsendern auf, die in Zeilenrichtung des Druckproduktes hintereinander angeordnet sind und deren Licht von der Oberfläche des Druckproduktes auf jeweilige Lichtempfänger reflektiert wird. Auf diese Weise tastet der Detektor-Meßkopf aufeinanderfolgend die Druckoberfläche in einer linearen Weise ab, um auf diese Weise Verschmutzungen und andere Druckfehler auf der Druckoberfläche zu überwachen. Die Ausgangssignale der Lichtempfänger werden nach einer ersten Signalverarbeitung über einen Multiplexer aufeinanderfolgend einem Analog-Digitalwandler zugeführt, dessen Ausgangssignale in einem Speicher gespeichert und dann nach Abschluß der Abtastung eines vollständigen Druckprodukts mit einer ebenfalls gespeicherten digitalen Darstellung eines fehlerfreien Druckprodukts verglichen werden. Da der Raumbedarf der einzelnen Lichtempfänger relativ groß ist, ist die Auflösung relativ gering. Da alle Ausgangssignale der Lichtempfänger über einen einzigen Multiplexer und nachgeschalteten Analog-/Digitalwandler verarbeitet werden, ist auch eine Vergrößerung der Auflösung durch Vergrößern der Anzahl der Lichtempfänger und damit der von ihnen abgetasteten Bildflächenelemente nicht möglich, da hierbei die Grenzen der Verarbeitungsgeschwindigkeit üblicher digitaler Bauteile sehr schnell erreicht würden.

Aus der US-PS 4 298 807 ist eine weitere Vorrichtung zur optischen Überwachung von Druckprodukten bekannt, bei der Druckprodukte zeilenförmig mit Hilfe von über Lichtleiter zugeführtem Licht beleuchtet und gleichzeitig mit einer Zeile von Lichtempfangselementen abgetastet werden, deren Ausgangssignale über jeweilige Verstärker Multiplexern zugeführt werden. Hierbei werden die Ausgangssignale von acht Lichtempfangselementen in einem Multiplexer zusammengefaßt und in nachfolgenden Verstärkern und Analog-/Digitalwandlern in Digitalformat umgewandelt. Die Ausgangssignale sämtlicher Multiplexer werden nach der Digitalisierung einer Fehlererfassungseinheit zugeführt. Bei einer Vergrößerung der Auflösung durch Anzahl der Lichtempfänger ist eine entsprechende Vergrößerung der Anzahl der Multiplexer erforderlich, was auch zu einer untragbar großen Anzahl von Verbindungsleitungen zu der Fehlererfassungseinheit führen würde. Diese Fehlererfassungseinheit müßte in diesem Fall auch eine Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweisen, die mit üblichen digitalen Techniken nicht oder nur mit hohen Kosten erreicht werden kann.

Aus der JP-A-62-111 53 und der JP-A-60-64851 ist weiterhin eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der der Detektor-Meßkopf so ausgebildet ist, daß von den einzelnen Bildflächenelementen reflektiertes Licht unter Verwendung von Lichtwellenleitern auf die Lichtempfänger übertragen wird, wodurch eine Auflösung erreicht werden kann, die kleiner als die Größe eines Lichtempfängers ist. Aufgrund der vergrößerten Anzahl der Lichtempfänger ist die Länge des Detektor-Meßkopfes entsprechend vergrößert, so daß der Abstand zwischen den Bildflächenelementen und den entsprechenden Lichtempfängern im Mittelbereich der Druckoberfläche von dem Abstand zwischen den Bildflächenelementen und den entsprechenden Lichtempfängern an den Rändern der Druckoberfläche abweicht. Als Ergebnis wird die Länge der Lichtwellenleiter, die die Bildflächenelemente am Mittelbereich mit den Lichtempfängern verbinden, kurz, während die Länge der Lichtwellenleiter, die die Bildflächenelemente an den Rändern der Druckoberfläche mit den Lichtempfängern verbinden, sehr groß wird. Dies führt zu dem Problem, daß der Dämpfungsfaktor der empfangenen Lichtmenge in den Bildflächenelementen an den beiden Rändern der Druckoberfläche vergrößert wird, so daß es unmöglich wird, in exakter Weise Fehler, wie zum Beispiel Verschmutzungen auf der Druckoberfläche, festzustellen. Insbesondere dann, wenn die Auflösung vergrößert wird, wird aufgrund der kleinen Fläche der Bildflächenelemente die zu erfassende Lichtmenge sehr klein, so daß die Dämpfung bei einem derartigen Lichtwellenleiter negative Auswirkungen auf die Erfassung von Fehlern hat. Außerdem wird auch bei dieser bekannten Vorrichtung bei einem Druckvorgang mit hoher Geschwindigkeit und einer Unterteilung des Überwachungsbereichs in eine große Anzahl von Bildflächenelementen die Informationsmenge in gleicher Weise vergrößert. Daher stellen die Vergrößerung der Auflösung und ein Hochgeschwindigkeits-Druckvorgang zwei Probleme dar, die einander entgegenwirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der Defekte des Druckproduktes selbst bei hoher Geschwindigkeit mit hoher Auflösung festgestellt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine exakte Überwachung der Druckoberfläche von Druckprodukten bei hoher Geschwindigkeit möglich.

Die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung umfaßt Lichtempfangselemente zur Erfassung von Licht, das von einer Anzahl von Bildflächenelementen oder Einheits-Pixelbereichen, die sich in einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung einer Druckoberfläche eines Druckproduktes erstrecken, reflektiert wird, Lichtwellenleiter zur Übertragung des von den Bildflächenelementen reflektierten Lichtes an die Lichtempfangselemente und Signalverarbeitungseinrichtungen zur Verarbeitung der von den Lichtempfangselementen erzeugten Signale, wobei jedes Lichtempfangselement jeweils einem Bildflächenelement entspricht, wobei die Lichtempfangselemente in einer Mehrzahl von Spalten in der Laufrichtung des Druckproduktes angeordnet sind, wobei eine vorgegebene Anzahl von Spalten jeweilige Gruppen bildet.

Die Signalverarbeitungseinrichtungen umfassen Analog-Multiplexereinrichtungen zur Multiplex-Verarbeitung von Analog-Ausgangssignale der Lichtempfangselemente einer jeweiligen Gruppe sowie digitale Multiplexereinrichtungen der in A/D-Wandlern digitalisierten Multiplex-Analogausgangssignale der Anzahl der Analog-Multiplexereinrichtungen.

Die Analog-Multiplexereinrichtungen schließen vorzugsweise einen logarithmischen Verstärker ein, der die Analog-Ausgangssignale der Lichtempfänger logarithmiert und in eine Leuchtdichte umgewandelt wird.

Die Lichtempfangselemente sind vorzugsweise mit den zugehörigen Analog-Multiplexereinrichtungen auf einer gemeinsamen Druckschaltung angeordnet.

Weil bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Lichtempfangselemente in der Richtung angeordnet sind, in der sich das Druckprodukt bewegt, ist der Unterschied in der Länge der Lichtwellenleiter nicht größer als der maximale Unterschied zwischen der Länge der Lichtwellenleiter auf beiden Seiten der Druckoberfläche und der Länge der Lichtwellenleiter am Mittelpunkt der Druckoberfläche. Die Länge der Lichtwellenleiter kann daher so gleich wie möglich gemacht werden, so daß erreicht werden kann, daß die elektrischen Eigenschaften gleich sind.

Die Analog-Ausgangssignale von den Lichtempfangselementen in jeder Gruppe von Spalten der Lichtempfangselemente wird im Multiprozessorbetrieb verarbeitet. Die Multiplex-Analogausgangssignale wird mit hoher Geschwindigkeit dadurch verarbeitet, daß sie in den digitalen Multiplexereinrichtungen erneut einer Multiplexerverarbeitung unterworfen wird. Zusätzlich ist eine Mehrzahl von Systemen der digitalen Multiplexereinrichtungen in den Vergleichseinheiten vorgesehen, so daß die Multiplexinformationen jedes Systems mit hohen Geschwindigkeiten in paralleler Weise verarbeitet werden kann.

Analog- und Digital-Multiplexereinrichtungen sind als solche selbstverständlich bekannt. Die Überwachung des Druckproduktes mit hoher Geschwindigkeit bei hoher Auflösung wird jedoch erst durch die erfindungsgemäße Kombination von Analog- und Digital-Multiplexereinrichtungen und die erfindungsgemäße Anordnung der Lichtempfangselemente in Spalten und Gruppen ermöglicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Konstruktionsanordnung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur optischen Überwachung von Druckprodukten,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die einen Teil eines Meßkopfes der Vorrichtung nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht des Meßkopfes nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht, die die wesentlichen Teile der Fig. 3 zeigt,

Fig. 5 eine teilweise Seitenansicht der Fig. 3,

Fig. 6 eine Draufsicht, die einen vollständigen Meßkopf zeigt,

Fig. 7 eine Unteransicht der Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittansicht des Meßkopfes nach Fig. 7, wobei in diesem Fall der Boden des Meßkopfes entfernt ist,

Fig. 9 eine Seitenansicht, wobei die Lichtempfangselemente entfernt sind, das Gehäuse im Querschnitt gezeigt ist und lediglich eine Lichtquelle dargestellt ist,

Fig. 10 eine Unteransicht der Fig. 9,

Fig. 11A eine Seitenansicht der Fig. 9,

Fig. 11B eine geschnittene Seitenansicht der Fig. 9,

Fig. 12 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform der Gesamtkonfiguration der Vorrichtung zeigt,

Fig. 13 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform eines Signalverarbeitungssystems eines Detektormeßkopfes zeigt,

Fig. 14 ein Schaltbild einer Druckschaltung nach Fig. 13,

Fig. 15 ein Zeitdiagramm der Schaltung nach Fig. 13,

Fig. 16 ein Blockschaltbild einer Relais-Verarbeitungseinheit,

Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Multiprozessorschaltung nach Fig. 16,

Fig. 18 ein Zeitdiagramm eines Ausgangssignals von einem Warteschlangenpuffer einer Multiprozessorschaltung nach Fig. 17,

Fig. 19 ein Zeitdiagramm eines Ausgangssignals von dem Warteschlangenpuffer nach Fig. 17, nachdem ein Relais-Verarbeitungsvorgang vervollständigt wurde.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Zunächst wird auf die Fig. 1 bezug genommen, die die Grundkonzeption oder Anordnung einer Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung für Druckprodukte zeigt. Ein zu bedruckendes Material 1 oder eine Materialbahn wird durch eine Mehrzahl von Förderwalzen 13 von einer Druckeinheit 2 zu einer Faltmaschineneinheit 4 transportiert und geführt. Ein Hauptmeßkopf 7 für die Vorderseite und ein Hauptmeßkopf 8 für die Rückseite sind im Weg einer Förderbahn angeordnet, um Verschmutzungen auf der Vorderseite 5 sowie der Rückseite 6 der Materialbahn 1 festzustellen. Weiterhin ist eine Berührungswalze 9, die mit der Materialbahn 1 in Berührung steht und daher von dieser Materialbahn 1 in Drehung angetrieben wird, auf der in Bewegungsrichtung hinter dem Hauptmeßkopf 7 liegenden Seite angeordnet, dem die Bahn 1 zugeführt wird. Ein Codierer 10 ist an der Berührungswalze 9 befestigt. Ein Startmarkenmeßkopf 11 ist an der Position der Berührungswalze 9 befestigt und wird dazu verwendet, um beispielsweise eine Startzeit einer Signalverarbeitung zu bestimmen. Der Startmarkenmeßkopf 11 stellt eine bestimmte Marke fest, die auf einer nicht bedruckten Druckoberfläche ausgebildet ist, wodurch die Signalverarbeitung gestartet wird.

Signale, die von den vorstehend genannten Hauptmeßköpfen 7 und 8 erfaßt werden, werden einer Hauptverarbeitungseinheit 13 über ein Relais-Verarbeitungsteil 12 zugeführt. Andererseits sind der Codierer 10 und der Startmarkenmeßkopf 11 mit der Hauptverarbeitungseinheit 13 über eine Markenmeßkopf-Verarbeitungseinheit 14 verbunden. Die Hauptverarbeitungseinheit 13 steuert eine Druckmaschine 15.

Die Hauptmeßköpfe 7 und 8 sind jeweils geradlinige Bauteile, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung erstrecken, in der sich die Druckoberflächen bewegen. Diese Meßköpfe 7 und 8 tasten die Druckoberflächen 5 und 6 jedesmal dann ab, wenn lineare Erfassungsbereiche, die jeweils eine feste Breite aufweisen, an den Meßköpfen 7 und 8 vorbeilaufen, so daß aufeinanderfolgend Verschmutzungen überwacht werden, die auf den Druckoberflächen vorhanden sein können. Die Meßköpfe 7 und 8 haben jeweils viele Lichtempfangselemente 20, von denen jedes einem jeweiligen Bildflächenelement 30 entspricht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Bildflächenelement ist einer von vielen Erfassungszonen, die durch den linearen Erfassungsbereich L unterteilt sind, der auf den Druckoberflächen 5 und 6 gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform weist ein derartiges Bildflächenelement 30 eine Breite von 5 mm in der Richtung der Erfassungslinie senkrecht zu der Richtung, in der sich die Materialbahn 1 bewegt, und eine Breite von 1 mm in der Richtung auf, in der sich die Materialbahn bewegt.

Wie dies in den Fig. 2, 4 und 6 gezeigt ist, sind die Lichtempfangselemente 20 derart in der Richtung angeordnet, in der sich die Materialbahn 1 bewegt, daß sie eine Vielzahl von Spalten 21 von Lichtempfangselementen bilden. Diese Lichtempfangselemente 20 der Hauptmeßfühler 7 und 8 sind bezüglich jedes Bildflächenelementes 30 angeordnet, der seinerseits benachbart zu dem nächsten Bildflächenelement angeordnet ist. Die Anzahl der Lichtempfangselemente 20 entspricht der festen Anzahl von Bildflächenelementen 30. Eine feste Anzahl von Spalten 21 der Lichtempfangselemente, acht Spalten bei dieser Ausführungsform, werden als ein Block von Spalten von Lichtempfangselementen betrachtet. Damit sind acht Blöcke gebildet, die vom Block B0 bis zum Block B7 reichen. In jedem Block sind vier Reihen von Lichtempfangselementen 20 in der Richtung angeordnet, in der sich die Materialbahn 1 bewegt, während acht Spalten in der Richtung senkrecht zu der Richtung angeordnet sind, in der sich die Materialbahn 1 bewegt. Daher sind insgesamt 32 Lichtempfangselemente in jedem Block angeordnet.

Jedes Lichtempfangselement 20 entspricht einem Bildflächenelement 30. Lichtwellenleiter 40 sind zwischen den Lichtempfangselementen 20 und den Bildflächenelementen 30 angeordnet. Von einem Bildflächenelement 30 reflektiertes Licht wird durch die jeweiligen Lichtwellenleiter 40 zu den Lichtempfangselementen 20 übertragen.

Die Lichtwellenleiter 40 sind in der aus Fig. 2 erkennbaren Weise angeordnet. Wenn das zu erfassende Bildflächenelement 30 von einem seiner Enden aus quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn in 30a, 30b, 30c und 30d unterteilt ist, und wenn die Lichtempfangselemente 20 einer Spalte 21 mit 20a, 20b, 20c und 20d von einem Ende der Spalte aus bezeichnet sind, so ist ein erster Lichtwellenleiter 40a zwischen dem Bildflächenelement 30a und dem Lichtempfangselement 20a angeordnet, ein zweiter Lichtwellenleiter 40b ist zwischen dem Bildflächenelement 30b und dem Lichtempfangselement 20b angeordnet, ein dritter Lichtwellenleiter 40c ist zwischen dem Bildflächenelement 30c und dem Lichtempfangselement 20c angeordnet, und ein vierter Lichtwellenleiter 40d ist zwischen dem Bildflächenelement 30d und dem Lichtempfangselement 20d angeordnet.

Wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Länge des Lichtwellenleiters 40 daher lediglich die Differenz zwischen dem ersten Lichtwellenleiter 40a und dem zweiten Lichtwellenleiter 40b. Die Beziehung zwischen jeder Reihe 21 von Lichtempfangselementen und jedem Bildflächenelement 30 ist gleich der vorstehend beschriebenen, so daß die Länge der Lichtwellenleiter gleich gemacht werden kann.

Die Hauptmeßköpfe 7 und 8 weisen jeweils ein hohles rechtwinkeliges parallelepiped-förmiges Gehäuse 71 auf. Die Lichtempfangselemente 20 und die Lichtwellenleiter 40 sind in diesem Gehäuse 41 angeordnet. Dies heißt mit anderen Worten, daß eine Seite des Gehäuses 71 auf die Druckoberfläche 5 oder 6 gerichtet ist. Eine Befestigungswand 72 zur Befestigung der Lichtempfangselemente 20 ist an einer Stelle im Inneren des Gehäuses 71 angeordnet, wobei diese Stelle durch einen festen Abstand von der Druckoberfläche 5 oder 6 getrennt ist. Ein Kopf 73, der dem linearen Erfassungsbereich L senkrecht zur Richtung gegenüberliegt, in der sich die Druckoberfläche 5 oder 6 bewegt, ist so angeordnet, daß er auf die Druckoberfläche 5 gerichtet ist. Die ersten Enden der Lichtwellenleiter 40 sind linienförmig in dem Kopf 73 angeordnet, während die anderen Enden der Lichtwellenleiter 40 mit den Lichtempfangselementen 20 in allen Blöcken B0, B1, B2 usw. des vorstehenden Gehäuses 71 verbunden sind, um den linearen Erfassungsbereich L abzutasten.

Weiterhin sind, wie dies in den Fig. 3, 5 und 8 bis 11 gezeigt ist, Lichtquellen 16 vorgesehen, die durch den Kopf 73 hindurch aufeinander gerichtet sind.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das die Gesamtkonfiguration des Steuersystems dieser Ausführungsform zeigt. Das Steuersystem besteht aus einer Markenkopf-Verarbeitungseinheit 14, dem Hauptmeßkopf 7 für die Vorderseite der Materialbahn, dem Hauptmeßkopf 8 für deren Rückseite, einer ersten Relais-Verarbeitungseinheit 301 und einer zweiten Relais-Verarbeitungseinheit 302, wobei diese beiden Relais-Verarbeitungseinheiten für die Vorderseite vorgesehen sind, einer ersten Relais-Verarbeitungseinheit 303, einer zweiten Relais-Verarbeitungseinheit 304, wobei diese beiden Relais-Verarbeitungseinheiten für die Rückseite der Materialbahn bestimmt sind, sowie aus einer Fehlererfassungs-Verarbeitungseinheit 300. Diese ersten und zweiten Relais-Verarbeitungseinheiten 301, 303, 302 und 304 verarbeiten von den Meßköpfen 7 und 8 zugeführte Analoginformation in digitale Information, so daß diese einer Multiplexverarbeitung unterworfen wird. Die Fehlererfassungs-Verarbeitungseinheit 300 stellt Fehler auf der Druckoberfläche auf der Grundlage von digitalen Informationen fest, die von den Relais-Verarbeitungseinheiten geliefert werden.

Diese Fehlererfassungs-Verarbeitungseinheit 300 ist mit Speichern M0, M1, M3 . . . M7 für die Vorder- und Rückseiten sowie mit Vergleicher-Bestimmungs-Teilen C1, C2, C3 . . . C7 versehen. Kriterium-Daten sowie Daten für zulässige Werte sind in diesen Speichern M0, M1, M3 . . . M7 gespeichert. Die Vergleicher-Bestimmungs-Teile C1, C2, C3 . . . C7 vergleichen jeweils die Kriterium-Daten mit den erfaßten Daten. Die Fehlererkennungs-Verarbeitungseinheit 13 ist weiterhin mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 1 und einer CPU 2 zur Durchführung verschiedener Kontrollfunktionen versehen, wie zum Beispiel zur Anzeige der Bestimmungs-Ergebnisse und für den Auswurf von fehlerhaften Druckerzeugnissen auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse.

Eine Kathodenstrahlröhrenanzeige (CRT) D, eine Tastatur K und ein Drucker P sind alle mit dem Bus einer Haupt-CPU 400 über eine Maschinenschnittstelle MM1 verbunden, so daß Bestimmungsergebnisse auf der Kathodenstrahlröhrenanzeige überwacht werden können.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen das Signalverarbeitungssystem des vorstehend beschriebenen Hauptmeßkopfes. Die Hauptmeßköpfe 7 und 8 führen genau die gleiche Verarbeitung für die Vorder- und Rückseiten der Materialbahn durch, so daß nur ein Beispiel der Signalverarbeitung für den Hauptmeßkopf 7 für die Vorderseite im folgenden erläutert wird.

Wie dies weiter oben erläutert wurde, überwacht der Hauptmeßkopf 7 die Druckoberfläche 5, auf der der Überprüfungsbereich in die Bildflächenelemente 30 unterteilt ist. Dieser Überprüfungsbereich liegt in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich die Materialbahn 1 bewegt. Bei dieser Ausführungsform ist, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist, der Überprüfungsbereich in 256 Bildflächenelemente unterteilt. Wenn dieser Überprüfungsbereich in Segmente 0, 1, 2, 3 . . . 255 von einem Ende aus unterteilt ist, so sind die Bildflächenelemente 30 alle optisch über Lichtwellenleiter 40 mit den jeweiligen Lichtempfangselementen 20 in acht Blöcken B0, B1, B2 . . . B7 verbunden.

Weil die Blöcke B0, B1 . . . alle in der gleichen Weise aufgebaut sind, wird nur der Block B0 im folgenden erläutert. Jedes Lichtempfangselement 20 entspricht einer Überprüfungsposition. Daher sind, wenn den Lichtempfangselementen 20 jeweils Ziffern zugeordnet werden, so daß sie den Überprüfungspositionen entsprechen, die Lichtempfangselemente vom 0 bis 31 im Block B0 angeordnet. Eine Reihe einer gedruckten Schaltung, die in einer Richtung senkrecht zu der Richtung angeordnet ist, in der sich die Materialbahn 1 bewegt, wird als Einheits-Druckschaltung betrachtet, so daß vier Reihen von Einheits-Druckschaltungen 51, 52, 53, 54 einstückig zusammengebaut sind. Bezogen auf den Block B0 sind acht Lichtempfangselemente, nämlich das 0. Lichtempfangselement, das 4. Lichtempfangselement, das 8. Lichtempfangselement . . ., das 24. Lichtempfangselement und das 28. Lichtempfangselement sind in der ersten Einheits-Druckschaltung 51 angeordnet. Weitere acht Lichtempfangselemente, nämlich das 1. Lichtempfangselement, das 5. Lichtempfangselement, das 9. Lichtempfangselement, . . ., das 25. Lichtempfangselement und das 29. Lichtempfangselement sind auf der zweiten Einheits-Druckschaltung 52 angeordnet. Acht weitere Lichtempfangselemente, nämlich das 2. Lichtempfangselement, das 6. Lichtempfangselement, das 10. Lichtempfangselement, . . ., das 26. Lichtempfangselement und das 30. Lichtempfangselement sind in der dritten Einheits-Druckschaltung 53 angeordnet. Schließlich sind acht Lichtempfangselemente, nämlich das 3. Lichtempfangselement, das 7. Lichtempfangselement, das 11. Lichtempfangselement, . . ., das 27. Lichtempfangselement und das 31. Lichtempfangselement in der vierten Einheits-Druckschaltung 54 angeordnet. Wenn die vorstehend genannte Anzahl der Lichtempfangselemente verallgemeinert wird, so gilt die Gleichung 0 + 4 (n + 8m) mit (n = 0-7, m = 0-7) für die ersten Einheits-Druckschaltungen 51, die Gleichung 1 + 4 (n + 8m) mit (n = 0-7, m = 0-7) für die zweiten Einheits-Druckschaltungen 52, die Gleichung 2 + 4 (n + 8m) mit (n = 0-7, m = 0-7) für die dritten Einheits-Druckschaltungen 53, und die Gleichung 3 + 4 (n + 8m) mit (n = 0-7, m = 0-7) für die vierten Einheits-Druckschaltungen 54, wobei m = 0-7 die Blöcke 0-7 bezeichnet.

Analoginformationselemente von 8 Kanälen (die im folgenden auch als Ch bezeichnet werden) werden jeweils den Einheits-Druckschaltungen 51, 52 . . . von den acht Lichtempfangselementen 20 zugeführt. Diese Analoginformationselemente werden durch einen Abtast-Halteverstärker 200 und einen Multiplexer (MPX) in Signale eines Kanals in Multiplexformat verarbeitet und weitergeleitet. Der Abtast-Halteverstärker 200 und der Multiplexer (MPX) bilden eine Analog-Multiplexereinrichtung. Die Analogformation, die von den Lichtempfangselementen 20 abgegeben wird, wird nicht als Rohsignal verarbeitet. Vielmehr wird der Wert der Analoginformation in einem Analogverstärker 201 logarithmiert und damit in die Leuchtdichte umgewandelt, die verarbeitet wird. Die Leuchtdichte ändert sich für einen menschlichen Betrachter logarithmisch, so daß es möglich ist, die Information in einer Weise zu bestimmen, die der tatsächlichen visuellen Betrachtung nahekommt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Analoginformation logarithmiert wird. Weiterhin wird die Analoginformation, die von dem vorstehend genannten Multiplexer MPX in Multiplexformat gebracht wurde, über einen Pufferverstärker 202 weitergeleitet. Der logarithmische Verstärker 201, der Multiplexer MPX und der Pufferverstärker 202 bilden einen Teil jeder der integrierten Einheits-Druckschaltungen 51-54.

Der Abtast-Halteverstärker 200 bringt ein Signal auf Multiplexformat, in dem er dieses Signal mit Hilfe eines Abtast-Haltesignals SH abtastet und in ein zeitserielles Signal umwandelt. Achtkanal-Mehrfachleitungen G1, G2, G3, G4 für den Ausgang erstrecken sich von den Einheits-Druckschaltungen 51, 52, 53 bzw. 54. Die Zeitsteuerung des Abtast-Haltesignals SH für diesen Abtast-Halteverstärker 200 erfolgt mit entsprechenden Verschiebungen derart, daß sich immer ein Überprüfungsbereich mit einer Länge von 1 mm in der Vorschubrichtung der Materialbahn ergibt. Diese Zeitsteuerung des Abtast-Haltesignals beruht auf einem Impulssignal, das von dem vorstehend genannten Codierer 10 geliefert wird, so daß sich eine Unabhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn ergibt. Der Abtast-Halteverstärker 200 ist so eingestellt, daß eine Zeit, die als eine Einheit betrachtet wird, 100 Mikrosekunden beträgt.

Die Achtkanal-Mehrfachleitungen G1, G2, G3, G4, die ein Multiplexsignal liefern, erstrecken sich von jedem der Blöcke B0, B1, B2, B3 und sind über insgesamt 32 Mehrfachleitungen mit der ersten Relais-Verarbeitungseinheit 301 und der zweiten Relais-Verarbeitungseinheit 302 verbunden, wobei die Verarbeitung in diesen Einheiten im nächsten Schritt erfolgt. Die Information in den Blöcken B0 bis B3 wird der ersten Relais-Verarbeitungseinheit 301 zugeführt, während die Information in den Blöcken B4 bis B7 der zweiten Relais-Verarbeitungseinheit 302 zugeführt wird. Eine Verarbeitung von 16 Signalen wird jeweils in der ersten und der zweiten Verarbeitungseinheit 301, 302 durchgeführt. In beiden Verarbeitungseinheiten wird die gleiche Verarbeitung ausgeführt, und als Beispiel wird die erste Relais-Verarbeitungseinheit 301 im folgenden erläutert.

Wie dies aus den Fig. 15 und 16 zu erkennen ist, wird in der Relais-Verarbeitungseinheit 301 die Analoginformation, die in den vorstehend genannten Blöcken B0, B1, B2 . . . in Multiplexformat umgewandelt wurde, von Analogsignalen in Digitalsignale in Analog-/Digital-Wandlereinheiten AD0, AD1, AD2, AD3 . . . umgewandelt. Diese Analog-/Digital-Wandlereinheiten bestehen jeweils aus einem Analog-/Digitalwandler, dem ein Ausgangspuffer nachgeschaltet ist. Die digitalisierten Signale werden mit Hilfe eines Warteschlangenpuffers 303′ im Multiprozessorbetrieb verarbeitet, der eine digitale Multiplexereinrichtung bildet. Bei diesem Multiprozessorbetrieb werden die Signale G1, G2, G3, G4, die von den vier Blöcken B0 bis B3 geliefert werden, zusammen in Multiplexformat gebracht. Während die Signale auf Multiplexformat gebracht werden, wird die Information in der Reihenfolge der Überprüfungspositionen neu angeordnet.

Ein Beispiel der Mehrfachverarbeitung für den Block B0 wird im folgenden erläutert. Wie dies in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, werden die Multiplex-Informationselemente Ch0, Ch4, Ch8 . . ., die von den Achtkanal-Mehrfachleitungen G1, G2, G3, G4 geliefert werden, in der Reihenfolge von Ch0, Ch1, Ch2, Ch3 . . . unter der Zeitsteuerung durch ein Auswahlsignal SEL ausgelesen und dann in dem Warteschlangenpuffer gespeichert. Dieses Auswahlsignal wählt den Ausgangspuffer des Analog-/Digital-Konverters aus. Das vorstehende Verfahren wird für alle restlichen Blöcke B1, B2 und B3 ausgeführt. Wie dies in Fig. 19 gezeigt ist, werden 32 Informationselemente für jeden Block von dem Warteschlangenpuffer 303 in der Reihenfolge der Blöcke 0, 1, 2 und 3 abgegeben. Diese Informationselemente werden in zeitlich serieller Weise innerhalb der Einheitszeit (100 Mikrosekunden) abgegeben. Das heißt, daß 128 Informationselemente der Kanäle Ch0, Ch1, Ch2, Ch3 . . . für vier Blöcke in einer zeitlich seriellen Weise in der Reihenfolge der Überprüfungsposition abgegeben und dann der Fehlerverarbeitungseinheit zugeführt werden.

Die Information, die verarbeitet und in zeitlich serieller Weise übertragen wurde, wird in der Fehlerverarbeitungseinheit parallel verarbeitet. Im folgenden wird die Überwachung der Vorderseite der Druckoberfläche erläutert. Multiplexinformationen, die 128 Kanälen für zwei Gruppen der Blöcke entspricht, wird über die Relais-Verarbeitungseinheiten 301, 302 von dem Hauptmeßkopf 7 aus übertragen. Die Multiplexinformation wird über eine Bild-Sammelschiene oder eine Bild-BUS zugeführt und parallel verarbeitet. Die Digitalinformation, die von einer der Relais-Verarbeitungseinheiten 301 übertragen wird, wird im folgenden erläutert. Die Multiplex-Informationselemente des Kanals 0 bis 127 werden gepuffert und aufeinanderfolgend in den Vergleichs-Bestimmungsteilen C0, C1 . . . verarbeitet. Multiplex-Informationselemente, die dem Umfang von 32 Kanälen entsprechen, werden gleichzeitig gepuffert und verarbeitet. In dieser Phase werden Informationselemente, die dem Umfang von 32 Kanälen der Informationselemente der Kanäle 128 bis 255 entsprechen, die von der anderen Relais-Verarbeitungseinheit 302 übertragen wurden, ebenfalls parallel gleichzeitig verarbeitet. Damit kann die Information mit hoher Geschwindigkeit in paralleler Weise dadurch verarbeitet werden, daß zwei Systeme von digitalen Multiplexleitungen vorgesehen werden.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform kann ein Hochgeschwindigkeitsverfahren dadurch ausgeführt werden, daß sowohl die Analoginformation als auch die Digitalinformation in Multiplexformat verarbeitet wird. Zusätzlich wird auf die Anzahl der Signalleitungen verwiesen. 256 Informationselemente, die von den Lichtempfangselementen geliefert werden, können über 32 Leitungen weitergeleitet werden, und zwar aufgrund der Analog-Multiplexverarbeitung. Weiterhin können aufgrund der digitalen Multiplexverarbeitung die gleichen Informationselemente über vier Leitungen übertragen werden, was eine weitere Verringerung gegenüber den 32 Leitungen darstellt. Die Verdrahtung kann daher vereinfacht werden, was zu einer Kostenverringerung führt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur optischen Überwachung von Druckprodukten, mit mindestens einem Meßkopf (7, 8) zur Erfassung von Licht, das von einer Anzahl von sich zeilenförmig quer zur Laufrichtung des Druckproduktes erstreckenden Bildflächenelementen (30a-30c) reflektiert wird, wobei der Meßkopf (7, 8) eine Vielzahl von Lichtwellenleitern (40) einschließt, die von den Bildflächenelementen zu jeweiligen Lichtempfangselementen (20) führen, und mit Signalverarbeitungseinrichtungen (300-304) zur Verarbeitung der Analog-Ausgangssignale der Lichtempfangselemente (20) synchron zur von einem Codierer ermittelten Produktgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfangselemente (20) in mehreren, eine vorgegebene Zahl von Lichtempfangselementen (20) umfassenden Spalten (21) in der Laufrichtung des Druckproduktes (1) angeordnet und Gruppen (B0-B7) mit einer vorgegebenen Anzahl von Spalten von Lichtempfangselementen (20) zugeordnet sind, daß die Signalverarbeitungseinrichtungen eine Anzahl von Analog-Multiplexereinrichtungen (51-54) zur Multiplexverarbeitung der Analog-Ausgangssignale der Lichtempfangselemente (20) einer jeweiligen Gruppe (B0-B7) und digitale Multiplexereinrichtungen (301-304) zur Multiplexverarbeitung der in A/D-Wandlern (AD0, AD1, . . .) digitalisierten Multiplex-Analogausgangssignale der Anzahl der Analog-Multiplexereinrichtungen (51-54) umfassen, und daß die Ausgangssignale der digitalen Multiplexereinrichtungen (301-304) in einer Anzahl von Vergleichs-Bestimmungseinrichtungen (C0-C7) einer mit Speichern (M0-M7) versehenen Fehlererfassungs- und Verarbeitungseinheit (300) parallel ausgewertet und verarbeitet werden, wobei die Zeitsteuerung sowohl für die Analog-Multiplexereinrichtungen (51-54) als auch für die digitalen Multiplexereinrichtungen (301-304) von dem Codierer (10) abgeleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfangselemente (20) mit den Analog-Multiplexereinrichtungen auf einer gemeinsamen Druckschaltung angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschaltung logarithmische Verstärker (201) zur Verstärkung der Ausgangssignale der Lichtempfangselemente (20) trägt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßkopf (7, 8) 256 Lichtempfangselemente (20) und zugeordnete Lichtwellenleiter (40) umfaßt, daß die Anzahl der Lichtempfangselemente (20) in acht Gruppen (B0-B7) von Lichtempfangselementen (20) unterteilt sind, die jeweils acht Spalten (21) von vier Lichtempfangselementen (20) umfassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Analog-Ausgangssignale einer Zeile einer Gruppe (B0-B7) von Lichtempfangselementen (20) jeweils in einer der Analog-Multiplexereinrichtungen (MPX) zu einem gemeinsamen Multiplex-Analogausgangssignal vereinigt werden und daß die Multiplex-Analogausgangssignale der Analog-Multiplexereinrichtungen auf zwei digitale Multiplexereinrichtungen (301, 302/303, 304) aufgeteilt und in digitale Multiplex-Ausgangssignale umgewandelt werden.