Vorrichtung und Methode zur Überwachung
der Qualität gedruckter Zeichen
Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Qualitätsüberwachungsvorrichtung für eine Drucksache und ein solches Verfahren, welche
speziell Änderungen bei dem Betrag des empfangenen Lichts
korrigieren, die durch Änderungen bei der Zuführungsgeschwindigkeit
der Drucksache verursacht werden.
Hintergrund der Erfindung
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Es ist schon eine Qualitätsüberwachungsvorrichtung beim
bisherigen Stand der Technik vorgeschlagen worden, wobei ein Beispiel
dafür in Fig. 7 gezeigt wird.
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Dies ist ein Beispiel für diese Vorrichtung, angewandt auf eine
Maschine mit Blattzuführung, welche einen Plattenzylinder 1, um
welchen herum eine Druckplatte gewickelt ist, einen
Farbtuchzylinder 2, um welchen ein Farbtuch gewickelt ist und einen
Druckzylinder 3 hat, um einen Druck aufzubringen, wobei ein Bild
von der Druckplatte auf das Gummituch übertragen und dann auf
Druckpapier gedruckt wird.
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Diese Vorrichtung kann eine Kameraeinheit 4 als Detektor, um den
Oberflachenzustand als Bilddaten des bedruckten Papiers
aufzunehmen, das dem Druckzylinder 3 zugeführt wird, eine
Beleuchtungseinheit 5, um die Oberfläche des bedruckten Papiers mit
Licht hoher Intensität zu belichten, eine
Synchronisationseinrichtung 6, wie beispielsweise eine Rotations-Kodiereinrichtung,
die an einem Ende einer Welle des Druckzylinders 3 angeordnet
ist, um ein Synchronisations- (Ausrichtungs-) Signal in der
Zuführungsrichtung des bedruckten Papiers, das mit der Drehung
der Druckmaschine abgegeben wird, zu erhalten und eine
Steuereinheit 7 haben, in welche Signale von der Kameraeinheit 4 und
der Synchronisationseinrichtung 6 eingegeben werden. In der
Steuereinheit 7 werden Bezugs-Bilddaten einer ordnungsgemäß
bedruckten Papieroberfläche, die von der Kamera 4 am Anfang der
Druckoperation aufgenommen worden sind, mit den Bilddaten der zu
prüfenden bedruckten Papieroberfläche verglichen, die durch die
Kamera 4 danach während der Druckoperation, die mit dem Signal
von der Synchronisationseinrichtung 6 synchronisiert wird,
aufgenommen werden, um festzustellen, ob die Differenz beim Pegel
zwischen beiden Daten sich innerhalb eines vorbestimmten
Toleranzbereichs befindet oder nicht, wodurch die Qualität des
Druckens geprüft wird. Wenn die Steuereinheit 7 das
Vorhandensein eines Fehldrucks erkennt, wie beispielsweise einen ölfleck,
dann wird die Lage der Fehlerstelle auf einem Bildschirm
ausgegeben, ein Alarmsignal zum Ertönen gebracht, und es wird eine
Bandeinsetzeinrichtung 8 oder dergleichen betätigt, um eine
Markierung für das Identifizieren des fehlerhaften Drucks bei
einem anschließenden Schritt vorzunehmen.
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In Fig. 7 bezeichnet Bezugszahl 9 eine Papierhaltevorrichtung
mit Blasluft und bezeichnet Bezugszahl 10 einen
Papierabgabezylinder.
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Während der Druckoperation kann die Druckgeschwindigkeit so
erhöht oder erniedrigt werden, wie dies für die Stabilität der
Druckdichte, den Papierzustand an der Papierzuführungs- oder
-abgabeeinheit oder angesichts der Produktionskontrolle
notwendig ist. In einem solchen Fall wird als Folge der Kennwerte der
Kameraeinheit 4 der Qualitätsüberwachungseinrichtung für
Drucksachen, da ja die Lichtmenge, die durch das Licht empfangende
Element empfangen wird, geändert wird, was zu Fehlern bei der
Feststellung der Qualität der Drucksachen führt, eine Korrektur
bei der Geschwindigkeit vorgenommen, um den Pegel des
empfangenen Lichts unbeschadet solcher Veränderungen bei der
Druckgeschwindigkeit beizubehalten.
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Als Beispiel für eine solche Korrektur bei der Geschwindigkeit
ist bisher ein Verfahren (in EP-A1-0 323 537, veröffentlicht am
12.07.89) vorgeschlagen worden, bei welchem die Verstärkung für
die Bildsignale von dem Licht empfangenden Element durch eine
AGC- (automatische Verstärkungssteuerungs-) Schaltung gesteuert
wird, doch ist dieses Verfahren allein zu gering angesichts des
Korrekturbereichs im Vergleich mit den Veränderungen bei der
Druckgeschwindigkeit.
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EP-A-55964 (NADLER) offenbart, daß bei einer Abtasteinheit für
die Bildanalyse, insbesondere für das optische Lesen,
Maximalwerte Δx und Δy der einzelnen aneinandergrenzenden Signale in
der X- und der Y-Richtung des Zeilensensors 1, welche in einem
konstanten Intervall abgetastet werden, bestimmt werden und daß
die Veränderung bei der Transportgeschwindigkeit des zu
messenden Objekts aus dem Verhältnis Δx/Δy bestimmt wird.
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NADLER erwähnt, daß die festgestellte Veränderung bei der
Transportgeschwindigkeit für die Korrektur des Sensorausgangs benutzt
wird, beschreibt dies aber nicht im Detail.
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NADLER beschreibt nur den Teil, der dem Mittel zur Feststellung
der Transportgeschwindigkeit der vorliegenden Erfindung
entspricht, doch andere werden nicht beschrieben.
Zusammenfassung der Erfindung
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird für eine
Vorrichtung, wie sie in Anspruch 1 beansprucht wird und für ein
Verfahren gesorgt, wie es in Anspruch 6 beansprucht wird.
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Es ist ein Ergebnis, daß das Licht empfangende Element einen
konstanten Pegel von empfangener Lichtmenge erhalten kann,
unbeschadet der Veänderungen bei der Zuführungsgeschwindigkeit
erhalten kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 bis Fig. 6 beziehen sich auf Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die die
Geschwindigkeitskorrektur zeigt.
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Fig. 2 ist eine Ansicht, die den gesamten Aufbau zeigt.
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Fig. 3 ist ein Schaltschema.
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Fig. 4 ist ein Prozeßflußbild für eine CPU.
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Fig. 5 ist ein Schaltschema für eine andere Ausführungsform.
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Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die das
Positionserkennungsmittel zeigt.
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Fig. 7 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer
Qualitätsüberwachungsvorrichtung für Drucksachen des Standes der
Technik zeigt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung wird jetzt detailliert unter
Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 6 beschrieben. Fig. 1 ist eine
schematische perspektivische Ansicht, die das Innere einer Kameraeinheit
4 zeigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Licht empfangendes
Element 42, wie beispielsweise eine CCD, auf einer optischen
Achse von Kameralinse 41 der Kameraeinheit 4 angeordnet. Das
Licht empfangende Element 42 soll Bildinformationen als
Dichtepegel für jede Zeile eines gedruckten Bildes ausgeben, welches
von einer Drucksache auf einem Zylinder 3 reflektiertes Licht
empfängt, wie in Fig. 2 gezeigt.
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Auf der optischen Achse zwischen der Kameralinse 41 und dem
Licht empfangenden Element 42 ist ein neutrales Dichtefilter (im
Nachstehenden als "ND-Filter" bezeichnet) 43 angeordnet, welches
auf einer Halteplatte 44 montiert ist. Dieses ND-Filter 43 hat
kontinuierliche Änderungen in der Dichte (eine Abstufung) in der
vertikalen Richtung, und dieselbe Dichte hat unbeschadet der
Wellenlänge fast dieselbe Durchlässigkeit. Eine Zahnstange 45
ist an einer Seite der Halteplatte 44 vorgesehen und ist mit
einer sich drehenden Welle eines Antriebsmotors 47 über ein
Ritzel 46 verbunden, welches in die Zahnstange 45 eingreift.
Deshalb wird durch den rotierenden Antrieb des Antriebsmotors 47
die Halteplatte 44 und dadurch das ND-Filter 43 verschoben,
beispielsweise nach oben, wenn sich der Antriebsmotor 47 in
Vorwärtsrichtung dreht und nach unten, wenn sich der
Antriebsmotor 47 in der umgekehrten Richtung dreht.
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Arbeitsinstruktionen für den Antriebsmotor 47 werden aus einer
Kameradichte-Steuerschaltung 48 ausgegeben. Die Kameradichte-
Steuerschaltung 48 ist mit einer Synchronisationseinrichtung 49
verbunden, um die Zuführungsgeschwindigkeit festzustellen,
beispielsweise mit einer rotierenden Kodiereinrichtung, die an dem
Zylinder 3 festgemacht ist, von welcher ein
Zuführungsgeschwindigkeitssignal abgenommen wird.
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Die Kameradichte-Steuerschaltung 45 ist auch mit einem
Dichtesensor 50 verbunden, der in unmittelbarer Nähe des Licht
empfangenden Elementes 42 angeordnet ist. Der Dichtesensor 50 soll die
Dichte eines Licht empfangenden Teils des ND-Filters des Licht
empfangenden Elementes 42 feststellen, das heißt, die Intensität
von Licht feststellen, das durch das ND-Filter 43 in der
unmittelbaren Nähe des Licht empfangenden Elementes 42
hindurchgegangen ist.
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Fig. 2 zeigt den Zylinder 3, eine Belichtungseinheit 5 und eine
Erkennungsverarbeitungsschaltung 11, die zentrisch zur
Kameraeinheit 4 liegt. Von diesen hat die Belichtungseinheit 5, die
zwischen der Kameraeinheit 4 und dem Zylinder 3 angeordnet ist,
eine Lampe mit hoher Leuchtkraft, wie beispielsweise eine
Leuchtstofflampe hoher Lichtstärke oder eine Xenonlampe.
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In der Kameraeinheit 4 ist das in Fig. 1 gezeigte Licht
empfangende Element 42 mit der in Fig. 2 gezeigten
Erkennungsverarbeitungsschaltung 11 verbunden, und in der
Erkennungsverarbeitungsschaltung 11 werden für Bilddaten, die von der Kameraeinheit 4
empfangen worden sind, Bezugsdaten mit erkannten Daten
verglichen, um die Qualität der erkannten Daten zu bestimmen, wodurch
man die Funktion der Qualitätsüberwachungsvorrichtung erhält.
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Die Gestaltung der Schaltung der Kameradichte-Steuerschaltung
48, der Antriebsmotor 47, der Dichtesensor 50 und die
Synchronisationseinrichtung 49 werden unter Bezugnahme auf Fig. 3
beschrieben. Die Synchronisationseinrichtung 49 ist mit einer
Drehzahlerkennungsschaltung 481 in der
Kameradichte-Steuerschaltung 48 verbunden, und die Erkennungsschaltung 481 liest
die Drehzahl auf der Grundlage des Ausgangs aus der
Synchronisationseinrichtung 49. Die Drehzahlerkennungsschaltung 481 ist mit
einem Datenbus 482 und mit einer CPU 483 und einem D/A-Wandler
484 über den Datenbus 482 verbunden.
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Deshalb wird vermittels einer Instruktion der CPU 483 die
Drehzahl von der Synchronisationseinrichtung 49 durch die
Drehzahlerkennungsschaltung 481 gelesen, und die Drehzahl wird in einen
Dichtewert entsprechend einer
Drehzahl-Dichte-Konvertierungstabelle umgewandelt, die in einem ROM der CPU 483 gespeichert
ist und an den D/A-Wandler 484 gesandt wird, wo sie in einen
analogen Wert konvertiert wird. Der Verarbeitungsfluß wird in
Fig. 4 gezeigt.
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Der D/A-Wandler 484 ist mit einem Komparator 485 verbunden. Der
Komparator 485 vergleicht das Ausgangssignal aus dem D/A-Wandler
als Dichtewert, der der Drehzahl entspricht, mit einem aktuellen
Dichtewert des Dichtesensors 50 und gibt die Differenz aus. Der
Komparator 485 ist mit einem Motortreiber verbunden, und der
Motortreiber 471 treibt den Antriebsmotor 47 solange, bis der
Ausgang aus dem Komparator 485 gleich Null ist (keine
Differenz). Der Antriebsmotor 47 und der Motor 471 werden durch
Drehzahl-Rückkopplung gesteuert.
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Folglich wird die Dichte des ND-Filters, die der Drehzahl
entspricht, durch Rückkopplung gesteuert, und man erhält einen
konstanten Lichtempfangsbetrag an dem Licht empfangenden Element
unabhängig von der Drehzahl.
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Die in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigten Beispiele nutzen den
Dichtesensor 50, um die Steuerung durch Rückkopplung auszuführen und
erfordern eine Konvertierung zwischen der Drehzahl und der
Dichte. Wenn jedoch eine genaue Anpassung zwischen dem Dichtewert,
der dem ND-Filter 43 entspricht und dessen Stellung, das heißt,
der Rotationsstellung des Antriebsmotors 49 möglich ist, dann
erhält man eine optimale Dichte des ND-Filters 43 lediglich
dadurch, daß man die Rotationsstellung des Antriebsmotors 47
steuert, ohne, daß die Notwendigkeit bezüglich des Dichtesensors
besteht.
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Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Schaltung, welche eine
Stellungssteuerung des Antriebsmotors 47 vornimmt, ohne einen
Dichtesensor zu verwenden. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird durch
eine Instruktion von der CPU 483 die Drehzahl, die durch die
Drehzahlerkennungsschaltung 481 von der
Synchronisationseinrichtung 49 abgelesen wird, in eine Stellung umgewandelt, welche dem
Dichtewert des ND-Filters 43 entsprechend einer
Drehzahl-Stellungs-Konvertierungstabelle entspricht, die in einem ROM der CPU
483 abgespeichert ist, die dann durch den D/A-Wandler 484 in
einen analogen Wert umgewandelt wird. Der Komparator 485
vergleicht das Positionssignal des D/A-Wandlers 484 mit einem
Positions-Rückkopplungssignal des Antriebsmotors 47, und der
Motortreiber 471 wird so getrieben, daß die Differenz bei der
Position gleich Null ist, wodurch folglich der Antriebsmotor 47
gesteuert wird. Folglich verwendet das
Rückkopplungs-Steuersystem nicht die Dichte als Parameter, sondern nutzt die
Rotationsstellung des Antriebsmotors 47 als Parameter.
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Fig. 6 zeigt ein Beispiel, welches Mittel für das Feststellen
der Rotationsstellung des Motors und der Drehzahl verwendet, um
eine Stellungs-Rückkopplung des Antriebsmotors 47 durchzuführen,
welcher eine Rotations-Kodiereinrichtung 472 hat, die an der
rotierenden Welle des Motors 47 montiert ist. Alternativ kann
ein Potentiometer als Rotationsstellungserkennungsmittel und ein
Tachogenerator als Drehzahlerkennungsmittel an der rotierenden
Welle des Antriebsmotors 47 befestigt sein.
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Wie vorstehend beschrieben, wird mit der vorstehenden Erfindung
die empfangene Lichtmenge auf einen konstanten Wert selbst dann
gesteuert, wenn ein Anstieg oder eine Änderung bei der Drehzahl
der Zuführungseinheit für die Drucksache auftritt, wodurch man
einen konstanten Ausgang erhält und für eine stabile Überprüfung
trotz vorhandener Drehzahländerungen sorgt. Dies ermöglicht eine
100 %-ige Stichprobenüberprüfung.