ITMI952667A1 - Macchina di stampa a tappeto rotante comprendente un dispositivo di posizionamento con sensore ottico lineare - Google Patents

Abstract

Una macchina di stampa a tappeto rotante comprendente un tappeto rotante (11) motorizzato per portare segmenti di esso in corrispondenza di stazioni di stampa (13). Un dispositivo (16) di controllo del preciso posizionamento del tappeto (11) riceve segnali da un sensore ottico (15) disposto prossimo ad un bordo laterale del tappeto per rilevare il passaggio sequenziale sotto di sé di riferimenti (14) disposti lungo il bordo del tappeto. Il dispositivo di controllo (16) elabora i segnali del sensore (15) come retroazione per il corretto posizionamento di precisione del tappeto (11). Il sensore è un sensore lineare (15) con linea di rilevazione disposta parallelamente al bordo laterale del tappeto (11) per rilevare la posizione di riferimenti (14) nel suo campo di vista e permettere una precisa fermata del tappeto in una posizione corrispondente ad un riferimento posizionato in una particolare posizione all'interno di tale campo di vista.

Description

"Macchina di stanpa a tappeto rotante comprendente un dispositivo di posizionamento con sensore ottico lineare"

La presente invenzione si riferisce ad una macchina di stampa del tipo a tappeto rotante.

Lungo un bordo del tappeto rotante di tali macchine viene solitamente applicata, per tutta la lunghezza del tappeto, una striscia sulla quale sono serigrafati a distanze regolari dei bollini neri di riferimento. Durante lo scorrimento del tappeto, una fotocellula di tipo on/off rileva il passaggio dei bordi dei bollini per fornire una precisa indicazione della posizione del tappeto rispetto alle stazioni di stampa lungo di esso, in modo che il tappeto possa posizionarsi con precisione sotto le varie unità di stampa.

Le precisioni che si desiderano ottenere nel posizionamento sono molto elevate e nell'ordine dei centesimi di millimetro. Per tale motivo, durante una fase di inizializzazione della macchina, la fotocellula rileva in sequenza le posizioni relative di tutti i bollini così da avere parametri di correzione degli errori di stampa e applicazione dei bollini al tappeto. Quando la macchina deve posizionare il tappeto in una particolare posizione, identifica il bollino più vicino alla quota richiesta e sposta la fotocellula (sistemata a tale scopo su una slitta motorizzata con precisione centesimale per traslare lungo il bordo del tappeto) in una posizione tale che il raggiungimento della desiderata posizione del tappeto corrisponda ad avere il punto di.rilevazione della fotocellula in corrispondenza del bordo del bollino. La macchina esegue poi un veloce movimento "grossolano" in modo da portare il tappeto a pochi millimetri o frazioni di millimetro dalla posizione richiesta utilizzando come sensore di posizione un encoder incrementale facente parte del sistema di movimentazione del tappeto. Dopo di ciò, il tappeto è mosso lentamente fino a che la transizione costituita dal bordo del bollino non passa per il punto di rilevazione della fotocellula. Nell'istante della rilevazione della transizione, viene generato un segnale che azzera il contatore di posizione di un secondo encoder comandato da una roteilina mantenuta in contatto con la superficie del tappeta. In tale modo, la posizione indicata da questo secondo encoder corrisponde allo scostamento rispetto alla posizione desiderata. Il secondo encoder fornisce l'errore di posizione al sistema di controllo che pilota il motore di posizionamento del tappeto, così che il sistema di controllo possa provvedere a ridurre lo scostamento per approssimazioni successive al di sotto della tolleranza richiesta.

Tale macchine note hanno lo svantaggio di una elevata complessità sia realizzativi che di gestione, con probabilòità di guasto dovute alle molte parti di precisione in movimento.

Inoltre, non sono scongiurati errori di posizionamento, dovuti ad esempio a scorrimenti sul tappeto della rotellina di azionamento del secondo encoder.

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo una macchina di stampa a tappeto rotante, nella quale sia presente un dispositivo di posizionamento di elevata precisione, ma con struttura più semplice e meno soggetta a guasti ed errori.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, una macchina di stampa a tappeto rotante comprendente un tappeto rotante motorizzato per portare segmenti di esso in corrispondenza di stazioni, di stampa, lungo un bordo laterale del tappeto essendo presente una pluralità di riferimenti di posizione, un dispositivo di controllo del preciso posizionamento del tappeto ricevendo segnali da un sensore ottico disposto prossimo a tale bordo laterale e rilevante il passaggio sequenziale sotto di sè dei detti riferimenti, il dispositivo di controllo elaborando i segnali del sensore come retroazione per il corretto posizionamento di precisione del tappeto, caratterizzata dal fatto che il sensore è un sensore lineare con linea di rilevazione disposta parallelamente al bordo laterale del tappeto per rilevare la posizione di riferimenti nel suo campo di vista.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dell'unico disegno allegato, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi.

Con riferimento alla figura, è mostrata una vista schematica in pinata superiore di una macchina di stampa, indicata genericamente con 10, avente un tappeto rotante 11 mosso da una motorizzazione 12 per passare sotto a successive stazioni di stampa 13 (una sola mostrata per semplicità). Le varie parti di pratica realizzazione di una simile macchina sono ben note al tecnico, cane sono ben note struttura e funzionamento delle stazioni di stampa. Esse non saranno perciò qui ulteriormente mostrate o descritte.

Secondo tecnica nota, lungo un bordo del tappeto è applicata una striscia 14 portante ad intervalli bollini o riferimenti di posizione aventi bordi trasversali al tappeto con elevato contrasto rispetto allo sfondo (ad esempio, i bollini possono essere neri su sfondo bianco).

Secondo i principi dell'invenzione, lungo il bordo del tappeto è disposto un sensore ottico lineare (vantaggiosamente del noto tipo CCD=Charge Coupled Device), composto da una fila di elementi sensibili disposti secondo l'asse parallelo alla striscia, per consentire la rilevazione di una riga. Il sensore, genericamente indicato con 15 nello schema di figura, è dotato di una adeguata ottica per potere avere un campo lineare di visione superiore alla distanza fra un bollino e l'altro, in modo da garantire che almeno una transizione bianco/nero o nero/bianco si trovi sempre all'interno del campo di visione del sensore. In altre parole l'estensione del campo visivo del sensore in direzione longitudinale al tappeto è non inferiore alla distanza fra due bordi di testa di bollini successivi.

Il numero di elementi sensibili costituenti il sensore lineare deve essere tale da garantire, con l'ottica scelta, la desiderata risoluzione di posizionamento, ad esempio centesimale. La risoluzione tipica del sensore può essere aumentata elettronicamente per mezzo di usuali tecniche di interpolazione per raggiungere la desiderata risoluzione.

Il sensore 15 è connesso ad un dispositivo di controllo, o elaboratore elettronico 16 (sostanzialmente di tecnica nota) il quale gestisce il posizionamento del tappeto per mezzo del motore 12 e di un associato encoder di posizione 18.

Nell'uso, quando la macchina deve posizionare il tappeto in una particolare posizione, viene comandato un primo veloce spostamento "grossolano" del tappeto, controllando la posizione del tappeto per mezzo dell'encoder 18, fino a che il bollino più prossimo alla posizione desiderata entra nel campo visivo del sensore lineare. Dopo di ciò il tappeto è mosso a bassa velocità utilizzando come retroazione di posizione il segnale di posizione prodotto dal sensore lineare, il quale rileva il movimento del bordo del bollino nel proprio campo visivo. Quando il sensore rileva che il bordo del bollino è stato portato, per approssimazioni successive, nella posizione del campo visivo del sensore che corrisponde al posizionamento desiderato per il tappeto, il posizionamento desiderato è raggiunto .

E' chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati, realizzando una macchina con dispositivo di posizionamento di semplice e robusta struttura e con parti in movimento ridotte al minimo.

Anche con il dispositivo della presente invenzione, è necessario effettuare la determinazione preventiva di una tabella di calibrazione dei bollini, vale a dire una tabella contenente le distanze fra i bollini rilevate con la stessa precisione della desiderata precisione di posizionamento del tappeto. A tale scopo, in fase di calibrazione (ad esempio, quando viene tensionato o sostituito il tappeto), il tappeto è fatto scorrere per portare tutti i bollini sequenzialmente nel campo visivo del sensore lineare, il quale misura così la distanza relativa fra un bollino e il successivo, così che il dispositivo di controllo 16 possa calcolare la distanza relativa fra i bollini e, in definitiva, la loro posizione rispetto ad una predeterminata origine. Il risultato di tali calcoli è memorizzato dal dispositivo di controllo ed utilizzato per sapere con precisione la posizione di ogni bollino rispetto alla posizione desiderata di fermata del tappeto.

Vantaggiosamente, il sensore lineare 15 è montato su una slitta motorizzata 17 di movimentazione del sensore in direzione longitudinale al tappeto. La movimentazione è eseguita, su comando del dispositivo di controllo 16, con la stessa risoluzione della risoluzione desiderata per il posizionamento del tappeto e con una ampiezza che permetta ad esempio di portare il sensore ad esplorare almeno tre bollini consecutivi.. Durante la calibrazione ciò permette una precisa rilevazione delle posizione relativa dei bollini, consentendo di fare scorrere il sensore per portare nel suo campo visivo i bordi di bollini consecutivi con la voluta precisione di posizionamento, indipendentemente dalla precisione di movimentazione del tappeto da parte del motore 12.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi,innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, il dispositivo di controllo 16 può essere realizzato in modo distribuito, vale a dire che si può pensare di inserire in un elemento elettronico (ad esempio a microprocessore) le funzioni di gestione del segnale proveniente dal sensore lineare, e in un separato elaboratore principale di gestione della macchina le funzioni di movimentazione del tappeto. L'elemento elettronico esegue l'acquisizione e l'esame dell'immagine rilevata dal sensore lineare, cane sopra descritto, e stabilisce i punti di transizione corrispondenti ai bordi di bollini nel campo di vista, eventualmente effettuando l'interpolazione elettronica per l'aumento della risoluzione. L'elaboratore principale interrogherà il dispositivo con prefissata frequenza (ad esempio, attraverso linee seriali di reciproca,interconnessione) per ricevere le informazioni circa le transizioni rilevate nel corso dell'ultima acquisizione e stabilire l'errore di posizione e controllare il movimento del tappeto.

Claims (7)

1. RIVENDICAIIONI 1. Macchina di stampa a tappeto rotante comprendente un tappeto rotante (11) motorizzato per portare segmenti di esso in corrispondenza di stazioni di stampa (13), lungo un bordo laterale del tappeto essendo presente una pluralità di riferimenti di posizione (14), un dispositivo (16) di controllo del preciso posizionamento del tappeto (11) ricevendo segnali da un sensore ottico (15) disposto prossimo a tale bordo laterale e rilevante il passaggio sequenziale sotto di sè dei detti riferimenti (14), il dispositivo di controllo (16) elaborando i segnali del sensore (15) come retroazione per il corretto posizionamento di precisione del tappeto (11), caratterizzata dal fatto che il sensore è un sensore lineare (15) con linea di rilevazione disposta parallelamente al bordo laterale del tappeto (11) per rilevare la posizione di riferimenti (14) nel suo campo di vista.
2. 2. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il sensore lineare (15) ha campo di vista non inferiore alla distanza fra bordi di testa di due riferimenti successivi.
3. 3. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che, per il posizionamento del tappeto in una posizione voluta in corrispondenza del sensore (15), il dispositivo di controllo (16) emette, in una prima fase di avvicinamento a tale posizione voluta, segnali per il movimento del tappeto ad una prima velocità fino a portare all’interno del campo di vista del sensore (15) il riferimento che è più prossimo alla posizione voluta, e, in una seconda fase, segnali per il movimento del tappeto ad una seconda velocità, inferiore alla prima, fino a portare, per approssimazioni successive, il riferimento presente nel campo di. vista in una posizione che corrisponde ad avere il tappeto in tale posizione voluta.
4. 4. Macchina secondo rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che di comprendere un encoder (18) di rilevazione della posizione approssimativa del tappeto (11), nella prima fase il dispositivo di controllo (16) ricevendo segnali di posizione del tappeto da tale encoder (18).
5. 5. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il sensore (15) è montato su una slitta (17) motorizzata per essere mobile con precisione longitudinalmente al bordo laterale del tappeto (11).
6. 6. Macchina secondo rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che durante una fase di calibrazione il dispositivo di controllo (16) emette segnali di comando del movimento della detta slitta per muovere il sensore longitudinalmente al bordo laterale del tappeto (11) e rilevare e memorizzare le esatte posizioni relative dei riferimenti.
7. 7 . Macchina secondo rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che il sensore lineare è un sensore lineare CCD.