EP1300243A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Postition einer bedruckten Papierbahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Postition einer bedruckten Papierbahn Download PDF

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EP1300243A2
EP1300243A2 EP02405829A EP02405829A EP1300243A2 EP 1300243 A2 EP1300243 A2 EP 1300243A2 EP 02405829 A EP02405829 A EP 02405829A EP 02405829 A EP02405829 A EP 02405829A EP 1300243 A2 EP1300243 A2 EP 1300243A2
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EP
European Patent Office
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paper web
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printing
sensor
image data
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EP02405829A
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French (fr)
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EP1300243A3 (de
EP1300243B1 (de
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Jean-Claude Mengisen
Curt Munz
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Wifag Maschinenfabrik AG
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Wifag Maschinenfabrik AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0081—Devices for scanning register marks

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detection the position of at least one printed web, preferably a paper web in a printing machine, in particular for determining the cutting position of a printed paper web in a rotary printing press for newspaper printing.
  • Newspapers are mainly produced by offset printing. There several paper webs are unwound from rolls in the printing units printed and finally folded in the folder and cut. While one Paper web runs through the machine, it is constantly in one tense state.
  • Double-width paper webs become two after printing in the direction of travel or more strands split.
  • the individual strands of a paper web can go through different paths over turner bars before they multiply Bundles are merged.
  • the different strands are added before entering the folder multilayered bundles merged and through funnels in the direction of the Folded tracks. Subsequently, the bundles in the folder are transverse to Direction of cutting cut so that the cut outside the type area of the Pages lies. Errors of the cutting position lead to the printed newspapers are not salable.
  • the cutting position can be adjusted by the printer by Register rollers the web length between printing unit and cutting blade or Cutting cylinder is adjusted. It is also possible, the cutting position by the same Adjust the angular position of the printing cylinder to be printed and thus to dispense with a register roller, what also as a virtual Main register is called. Through the register rollers of the secondary registers The cutting positions of the individual strands of a paper web can be independent be adjusted from each other.
  • the appropriate positions are the Main registers and secondary registers are known and can be at the start of the Production runs are more or less exactly preset. Most of the time Printer but still the cutting positions at the beginning of the production run of Hand adjust. This results in a lot of paper copies and a Loss of time during production.
  • a large measuring mark on the printed paper web through a simple optoelectronic sensor e.g. a contrast button
  • a simple optoelectronic sensor e.g. a contrast button
  • large brands affect the appearance of the printed product, e.g. the newspaper.
  • Smaller brands, which are less annoying require more sophisticated optoelectronic sensors, e.g. CCD cameras, in Connection with digital pattern recognition or image data processing. in the general, the technical effort to recognize the marks is greater, the smaller these are.
  • Another way to detect cutting position errors is from DE199 10 835 C1 and consists in scanning the printed image in two places.
  • the first scan at the output of the print engine forms a reference that coincides with the Sampling before the funnel inlet can be compared.
  • the positional error between the two measuring locations can be determined which can then be automatically corrected by appropriate regulation.
  • the disadvantage of this method is that only the positional error between the two Measuring points is corrected and that multiple sensors must be used.
  • a preferred application is the automatic measurement and control of the cutting position of printed Paper webs in rotary printing machines for newspaper printing.
  • sensors such. B. optoelectronic sensors
  • the signals measured by the sensors become advantageously prepared for suitable digital measured values.
  • the reference values of the prepress or the print templates are then with compared to the measured values, z. For example, the correlation of these values is examined or calculated. From the comparison of the reference values with the measured values can the position of the printed paper web in running direction can be calculated. Thus Can easily do without attaching an additional mark in the print image the position of a printed paper web can be precisely determined.
  • the digital or analog image data from the publisher or prepress may be e.g. in the form of the image content of multicolored newspaper pages present and e.g. in the form of files in Postscript format or PDF format to be delivered.
  • the digital image data from the publisher or from the prepress can for example, in the form of the image contents of the printing plates.
  • the Image data of a multicolor newspaper page are usually by raster Image Processing (RIP) and into the image data of the printing plates for the Basic colors cyan, magenta, yellow, black separately. So arise from the digital image data of a colored newspaper page the digital image data of the associated printing plates.
  • the separated image data of the printing plates become also referred to as bitmaps, RIP pixel maps or separations.
  • the separated Image data of the print templates may e.g. delivered as files in TIFF-G4 format become.
  • Reference values are calculated.
  • the reference values may e.g. the Specify the brightness gradient on a narrow strip of a newspaper page.
  • An opto-electronic sensor in the printing machine which increases the brightness the corresponding strip of printed paper web, then becomes a provide similar brightness when the printed paper web on the Sensor is moved past.
  • the position of the Paper web By comparing the measured values with the reference values, e.g. through correlation of the measured brightness curve with that from the digital image data of Prepress calculated brightness gradient, then the position of the Paper web to be determined in the direction of travel.
  • the thus determined position of the printed paper web is advantageous in Direction of movement for automatic control of the cutting position of the printed Paper web used in printing presses.
  • the inventive device for determining the position of a printed Paper web in a printing machine includes a data processing system for calculating the Reference values from the preferably digital image data of the print original or the Prepress.
  • At least one preferred optoelectronic sensor for Observation of the printed paper web provided, which at least one Part of a print image on the web can capture.
  • the reference values obtained from the digital image data of the prepress are compared in a comparison device with the measured values, which of the optical sensor or sensors were recorded to from the difference or correlation of reference values and measured values the Determine the position of the printed paper web. Is the correlation too low? an error message can be generated.
  • the device according to the invention also has a control, with which using the thus determined actual position of the printed Paper web in running direction, the cutting position of the paper web, e.g. by the Controlling a register roller, can be controlled.
  • reference values are calculated using a suitable method.
  • opto-electronic sensors which capture the printed image on the paper web, measured values are supplied, which are compared with the reference values can.
  • the actual value of the position of the printed paper web is in Direction determined.
  • the thus determined position of the paper web in the running direction can subsequently be fed to a cutting position controller as an actual value.
  • the cutting position controller can then by comparing the actual value with a predetermined setpoint the Automatically regulate the cutting position.
  • the control value of the cutting position controller can be for the control of main register, secondary register, bundle register or one virtual registers are used.
  • the cutting position automatically at any time to measure and to regulate. It is an automatic startup of a printing press without manual Interventions to correct the cutting position possible. Even with flying Change of expenditure, the cutting position can be regulated automatically become.
  • the formation of the reference values can be done by calculation from the image data of the Pre-press done.
  • the reference values can be derived directly from the Print template, from the non-screened image data, from the rasterized and color-separated image data, or from the data of scanned printing plates or Films can be calculated by a suitable method.
  • the reference values can depend on the optical sensors in the printing press by means of a Calculator so normalized and prepared that a simple comparison or a direct correlation of the reference values with the measured values is possible.
  • a particularly suitable image strip can be selected so that a brightness profile with a significant signal curve is measured.
  • the Reference values and the measured values in this case can be, for example, in one-dimensional arrays of brightness values are stored.
  • the corresponding reference values and metrics can be stored in multi-dimensional arrays, for example become.
  • the printed paper web is provided with a suitable optoelectronic Sensor system recorded the printed image.
  • a suitable optoelectronic Sensor system recorded the printed image. This can be done, for example Contrast, CCD CMOS cameras or line cameras are running.
  • the Recording may e.g. continuously, e.g. by forming a Correlation coefficients the position of the printed paper web in the running direction can be determined.
  • the starting point of the image capture is while e.g. synchronously with the rotation of the cutting cylinder in the printing machine at each revolution at a certain angular position of the cutting cylinder respectively triggered by a start pulse, which are supplied by a position sensor can.
  • contrast button When using a contrast button, the amount of reflected light along a narrow image strip detected in the direction of the paper web.
  • the way obtained signals can be digitized by a computer and conveniently stored in a one-dimensional array of measurements become. It is advantageous that several contrast scanners distributed across the web so that a particularly suitable image strip can be selected. It is equally advantageous that these contrast buttons by a manual or automatic positioning unit on a particularly suitable strip of Print image can be positioned, wherein the positioning unit is formed can be that z.
  • CMOS cameras or line cameras When using CCD cameras, CMOS cameras or line cameras the whole print image or parts of it will be used to determine the location of the recorded on a printed paper web. The data gained thereby can conveniently stored in a multi-dimensional array of measurements become.
  • the position of the printed paper web determined. It is particularly appropriate for the Comparison to use correlation methods or Fourier analyzes.
  • Figure 1 shows the data flow in the calculation of the position of a printed Paper web using digital image data of the prepress. From the Image data 1 of the precursor become reference values 3 in a computing unit 2 calculated. From the measuring signal 4 from one sensor or from several Sensors that capture the print image on the paper web are in one another unit 5 the measurement signals 4 to 6 measured values, which with the Reference values 3 can be compared in a comparison unit 7. By Comparison of the measured values 6 with the reference values 3, a signal 8 is determined, which indicates the position of the printed paper web.
  • FIG. 2 shows examples of reference values 11 and measured values 12 and shows by way of example, how the layer 14 of the printed paper web by comparing the Reference values 11 and the measured values 12 can be determined.
  • the Reference values 11 are shown in a diagram in which the horizontal axis 10 the way in the vertical direction with a picture from the Prepress and the vertical axis 9 indicates the brightness.
  • the reference values 11 describe the brightness progression to a narrow one vertical stripes of the artwork, z. B. a multi-colored newspaper page.
  • the Measured values 12 in this example describe the brightness progression on one corresponding strips of the printed paper web in the direction of the Paper web, shown above the axis 13.
  • the reference values 11 and measured values 12 in this example show similar brightness gradients. By comparing the Brightness gradients of the measured values 12 and the reference values 11 can be the Position 14 of the printed web absolute or relative to a fixed point be determined.
  • FIG. 3 shows examples of a simple image data content 31 from FIG Prepress and the corresponding print image 33 on the paper web. It will shown as an image strip 32 from the image template of the prepress and a corresponding strip 34 selected from the printed image 33 on the paper web can be.
  • Figure 4 shows an exemplary arrangement for determining the cutting position of a printed paper web in a printing machine.
  • Digital image data 50 from the Prepress are sent to a device 49 for calculating the position of printed paper web delivered.
  • the print image on the paper web 44 is through an optoelectronic sensor 43 sampled, which is arranged as close to the cutting cylinder 41.
  • the Measuring signals 46 of the optical sensor 43 are connected to the position of the Cutting cylinder 41 synchronized. For this, the angular position of Cutting cylinder detected with an angular position sensor 42 and then the angular position signals 45 for the synchronization of the measuring signals 46 of optical sensor 43 used in a synchronization device 47.
  • the Synchronized measurement signals 48 of the optical sensor 43 have such a fixed Reference to the angular position of the cutting cylinder 41 and thus to his Cutting position.
  • the synchronized measurement signal 48 of the optical sensor 43 is sent to the device 49 for calculating the position of the printed Paper web delivered, with a corresponding position signal 51 issued becomes.
  • Figure 5 shows various types of image data in prepress.
  • the image data B of a page content e.g. a multicolor newspaper page, are e.g. in the Postscript format or in PDF format.
  • From the image data B of a Page content is raster image processing (RIP) image content for the corresponding printing plates for the process colors Cyan C, Magenta M, Yellow Y and Black BK calculated.
  • the rasterized and color separated image data of the Printing plates are e.g. shown in TIFF G4 format.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Position einer bedruckten Papierbahn (44) in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Rotationsdruckmaschine, wobei: Referenzwerte für die Positionsbestimmung aus den Bilddaten der Druckvorstufe gewonnen werden; mindestens ein Teil eines Druckbildes auf der Papierbahn durch mindestens einen Sensor (43) erfasst wird; die aus den Bilddaten der Druckvorstufe gewonnenen Referenzwerte mit den durch den mindestens einen Sensor erfassten Messwerten verglichen werden; und die Position der bedruckten Papierbahn aus dem Vergleichsergebnis ermittelt wird und betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Rotationsdruckmaschine mit: einer Datenverarbeitungseinrichtung, in welcher aus Bilddaten aus der Druckvorstufe Referenzwerte für die Positionsbestimmung erzeugt werden; mindestens einen Sensor zum Erfassen mindestens eines Teils eines Druckbildes auf der Papierbahn; und einer Vergleichsvorrichtung, welche Referenzwerte und Messwerte miteinander vergleicht, um daraus die Position der bedruckten Papierbahn zu ermitteln.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position mindestens einer bedruckten Bahn, bevorzugt einer Papierbahn in einer Druckmaschine, insbesondere zur Ermittlung der Schnittlage einer bedruckten Papierbahn in einer Rotationsdruckmaschine für den Zeitungsdruck.
Zeitungen werden überwiegend im Offset-Druckverfahren hergestellt. Dabei werden mehrere Papierbahnen von Rollen abgewickelt, in den Druckeinheiten bedruckt und schliesslich im Falzapparat gefalzt und geschnitten. Während eine Papierbahn durch die Maschine läuft, befindet sie sich ständig in einem gespannten Zustand.
Beim Nassoffset-Druck kommt Papier mit Wasser und Farbe in Kontakt, wodurch die Dehnungseigenschaften des Papiers verändert werden. Die Zugabe von Wasser und Farbe ist nicht für alle Druckwerke gleich. Die Wege, welche die einzelnen Papierbahnen durchlaufen, weisen unterschiedliche Längen auf. Die Dehnungseigenschaften zwischen verschiedenen Papiersorten variieren, und selbst innerhalb der gleichen Papiersorte gibt es Unterschied im Dehnungsverhalten des Papiers.
Doppelbreite Papierbahnen werden nach dem Bedrucken in Laufrichtung in zwei oder mehr Stränge aufgeteilt. Die einzelnen Stränge einer Papierbahn können unterschiedliche Wege über Wendestangen durchlaufen bevor sie zu mehrlagigen Bündeln zusammengeführt werden.
Die verschiedenen Stränge werden vor dem Einlauf in den Falzapparat zu mehrlagigen Bündeln zusammengeführt und durch Trichter in Laufrichtung der Bahnen gefaltet. Anschliessend werden die Bündel im Falzapparat quer zur Laufrichtung so geschnitten, dass der Schnitt ausserhalb der Satzspiegel der Seiten liegt. Fehler der Schnittlage führen dazu, dass die gedruckten Zeitungen nicht verkaufbar sind.
Die Schnittlage kann durch den Drucker verstellt werden, indem durch Registerwalzen die Bahnlänge zwischen Druckwerk und Schneidmesser bzw. Schneidzylinder verstellt wird. Es ist auch möglich, die Schnittlage durch gleiches Verstellen der Winkellage der die Bahn bedruckenden Druckzylinder einzustellen und somit auf eine Registerwalze zu verzichten, was auch als virtuelles Hauptregister bezeichnet wird. Durch die Registerwalzen der Nebenregister können die Schnittlagen der einzeln Stränge einer Papierbahn unabhängig voneinander eingestellt werden.
Schwierigkeiten beim korrekten Schneiden der gebündelten Bahnen im Falzapparat ergeben sich aus den unterschiedlichen Wegen der einzelnen Bahnen und Stränge, und den unterschiedlichen Dehnungen, welche die einzelnen Papierbahnen und Stränge beim Lauf durch die Druckmaschine erfahren.
Wenn ähnliche Produktionen sich wiederholen, sind die geeigneten Positionen der Hauptregister und Nebenregister bekannt und können beim Start des Produktionslaufs mehr oder weniger genau voreingestellt werden. Meist muss der Drucker aber dennoch die Schnittpositionen zu Beginn des Produktionslaufs von Hand nachstellen. Daraus resultiert eine Menge von Makulaturexemplaren und ein Zeitverlust bei der Produktion.
Es sind Verfahren bekannt, die eine automatische Regelung der Schnittlage ermöglichen. Dabei werden spezielle Markierungen, sogenannte Marken, mitgedruckt, die vor dem Zusammenlauf der einzelnen Stränge zu mehrlagigen Bündeln bei den Trichtern durch geeignete optoelektronische Sensoren detektiert werden und somit Messwerte liefern, die für eine automatische Messung und Regelung der Schnittlage verwendet werden können.
Eine grosse Messmarke auf der bedruckten Papierbahn kann beispielsweise durch einen einfachen optoelektronischen Sensor, z.B. einen Kontrasttaster, detektiert werden. Grosse Marken beeinträchtigen jedoch das Erscheinungsbild des Druckproduktes, z.B. der Zeitung. Kleinere Marken, welche weniger störend sind, erfordern aufwendigere optoelektronische Sensoren, z.B. CCD-Kameras, in Verbindung mit einer digitalen Mustererkennung oder Bilddatenverarbeitung. Im allgemeinen ist der technische Aufwand zur Erkennung der Marken umso grösser, je kleiner diese sind.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, die ohne Verwendung von Druckmarken die Schnittlage automatisch messen und regeln können. Das Schnittregister wird hierbei durch den Drucker vom Leitstand aus zuerst manuell eingestellt. Dann wird durch eine Abtastung des Druckbildes auf der Papierbahn durch optoelektronische Sensoren ein Referenzsignal gebildet. Die Schnittlage wird anschliessend durch Vergleich des aktuellen Messsignals mit dem Referenzsignal automatisch bestimmt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass der Drucker zuerst die Schnittlage von Hand einstellen muss. Das bedeutet, dass die Schnittlage beim Anfahren eines neuen Produktionslaufs nicht sofort automatisch geregelt werden kann. Es ist darüber hinaus auch nicht möglich, die Schnittlage bei fliegendem Ausgabenwechsel ohne manuelle Eingriffe zu regeln. Die manuellen Eingriffe verursachen Makulaturexemplare und Zeitverlust bei der Produktion.
Eine weitere Möglichkeit zur Erkennung von Schnittlagefehlern ist aus der DE199 10 835 C1 bekannt und besteht darin, das Druckbild an zwei Stellen abzutasten. Die erste Abtastung am Ausgang der Druckwerks bildet eine Referenz, die mit der Abtastung vor dem Trichtereinlauf verglichen werden kann. Aus der Korrelation der Signale kann der Lagefehler zwischen den beiden Messorten ermittelt werden, der dann durch entsprechende Regelung automatisch korrigiert werden kann. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass nur der Lagefehler zwischen den beiden Messorten korrigiert wird und dass mehrere Sensoren verwendet werden müssen.
Bei einem weiteren aus der DE 195 06 774 A1 bekannten Verfahren wird mit einem Sensor ein Magnetfeld einer Marke detektiert. Dieses Verfahren erfordert das Aufdrucken von magnetisierbaren Marken, beispielsweise durch farblose Tinte mit Metallpartikeln und hat den Nachteil, dass diese Marken durch ein zusätzliches Druckwerk aufgebracht werden müssen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Position einer bedruckten Papierbahn in Laufrichtung der Papierbahn ohne Verwendung von aufgedruckten Marken automatisch in jedem Maschinenzustand bestimmen können. Eine bevorzugte Anwendung ist die automatische Messung und Regelung der Schnittlage von bedruckten Papierbahnen in Rotationsdruckmaschinen für den Zeitungsdruck.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäss werden bei dem Verfahren zur Ermittlung der Position einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Rotationsdruckmaschine für den Zeitungsdruck, Referenzwerte für die Positionsbestimmung oder Positionsermittlung aus den z. B. digitalen oder analogen Bilddaten der Druckvorstufe oder der Druckvorlagen gewonnen.
Mit einem oder mehreren Sensoren, wie z. B. optoelektronischen Sensoren, wird das Druckbild oder ein Teil des Druckbildes auf der Papierbahn in der Druckmaschine erfasst. Die von den Sensoren gemessenen Signale werden vorteilhaft zu geeigneten digitalen Messwerten aufbereitet.
Die Referenzwerte der Druckvorstufe oder der Druckvorlagen werden dann mit den Messwerten verglichen, z. B. wird die Korrelation dieser Werte untersucht bzw. berechnet. Aus dem Vergleich der Referenzwerte mit den Messwerten kann die Position der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung berechnet werden. Somit kann auf einfache Weise ohne Anbringen einer zusätzlichen Marke im Druckbild die Position einer bedruckten Papierbahn präzise bestimmt werden.
Die digitalen oder analogen Bilddaten aus dem Verlag oder der Druckvorstufe können dabei z.B. in Form der Bildinhalte von mehrfarbigen Zeitungsseiten vorliegen und z.B. in Form von Dateien im Postscript-Format oder PDF-Format geliefert werden.
Die digitalen Bilddaten aus dem Verlag oder aus der Druckvorstufe können beispielsweise auch in Form der Bildinhalte der Druckplatten vorliegen. Die Bilddaten einer mehrfarbigen Zeitungsseite werden üblicherweise durch Raster Image Processing (RIP) gerastert und in die Bilddaten der Druckplatten für die Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz getrennt. So entstehen aus den digitalen Bilddaten einer farbigen Zeitungsseite die digitalen Bilddaten der zugehörigen Druckplatten. Die separierten Bilddaten der Druckplatten werden auch als Bitmaps, RIP Pixel Maps oder Separationen bezeichnet. Die separierten Bilddaten der Druckvorlagen können z.B. als Dateien im TIFF-G4-Format geliefert werden.
Aus den digitalen Bilddaten aus dem Verlag oder der Druckvorstufe können Referenzwerte berechnet werden. Die Referenzwerte können z.B. den Helligkeitsverlauf auf einem schmalen Streifen einer Zeitungsseite angeben.
Ein optoelektronischer Sensor in der Druckmaschine, welcher die Helligkeit auf dem entsprechenden Streifen der bedruckten Papierbahn misst, wird dann einen ähnlichen Helligkeitsverlauf liefern, wenn die bedruckte Papierbahn an dem Sensor vorbei bewegt wird.
Durch Vergleich der Messwerte mit den Referenzwerten, z.B. durch Korrelation des gemessenen Helligkeitsverlaufs mit dem aus den digitalen Bilddaten der Druckvorstufe berechneten Helligkeitsverlauf, kann dann die Position der Papierbahn in Laufrichtung bestimmt werden.
Vorteilhaft wird die so ermittelte Position der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung für eine automatische Regelung der Schnittlage der bedruckten Papierbahn in Druckmaschinen verwendet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine, insbesondere einer Rotationsdruckmaschine für den Zeitungsdruck, umfasst ein Datenverarbeitungssystem zur Berechnung der Referenzwerte aus den bevorzugt digitalen Bilddaten der Druckvorlage oder der Druckvorstufe.
Weiterhin ist mindestens ein bevorzugt optoelektronischer Sensor zur Beobachtung der bedruckten Papierbahn vorgesehen, welcher mindestens einen Teil eines Druckbildes auf der Papierbahn erfassen kann.
Die aus den digitalen Bilddaten der Druckvorstufe gewonnenen Referenzwerte werden in einer Vergleichsvorrichtung mit den Messwerten verglichen, welche von dem optischen Sensor oder den optischen Sensoren aufgenommen wurden, um aus der Differenz oder Korrelation von Referenzwerten und Messwerten die Position der bedruckten Papierbahn zu bestimmen. Ist die Korrelation zu gering kann eine Fehlermeldung erzeugt werden.
Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Regelung auf, mit welcher unter Verwendung der so ermittelten Ist-Position der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung die Schnittlage der Papierbahn, z.B. durch das Ansteuern einer Registerwalze, geregelt werden kann.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden, wobei die Erfindung beispielhaft anhand einer bevorzugten Ausführungsform einer Schnittlagemessung und -regelung beschrieben wird. Jedoch kann die Erfindung auch zur Bestimmung oder Regelung der Position einer bedruckten Papierbahn an anderen Stellen oder zu anderen Zwecken in einer Druckmaschine eingesetzt werden.
Durch die Auswertung von bevorzugt digitalen Bilddaten aus dem Verlag oder der Druckvorstufe und den Einsatz geeigneter optischer Sensoren zur Beobachtung der bedruckten Papierbahn in der Druckmaschine können Schnittlagefehler automatisch gemessen und durch Regelung korrigiert werden.
Aus den digitalen Bildinhalten aus dem Verlag oder aus der Druckvorstufe können mit einem geeigneten Verfahren Referenzwerte berechnet werden. Durch möglichst nahe am Schneidzylinder in der Druckmaschine angebrachte optoelektronische Sensoren, welche das Druckbild auf der Papierbahn erfassen, werden Messwerte geliefert, welche mit den Referenzwerten verglichen werden können.
Durch Vergleich der Messwerte mit den Referenzwerten in einer Rechenvorrichtung mittels geeigneter Verfahren, insbesondere geeigneter Korrelationsverfahren, wird der Istwert der Position der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung bestimmt.
Die so ermittelte Position der Papierbahn in Laufrichtung kann anschliessend einem Schnittlageregler als Istwert zugeführt werden. Der Schnittlageregler kann dann durch Vergleich des Istwerts mit einem vorgegebenen Sollwert die Schnittlage automatisch regeln. Der Stellwert des Schnittlagereglers kann dabei für die Ansteuerung von Hauptregister, Nebenregister, Bündelregister oder einem virtuellen Register verwendet werden.
Es ist mit diesem Verfahren möglich, ohne die Aufbringung eines zusätzlichen Merkmals im Druckbild die Schnittposition jederzeit automatisch zu messen und zu regeln. Es ist ein automatisches Anfahren einer Druckmaschine ohne manuelle Eingriffe zur Korrektur der Schnittlage möglich. Auch bei fliegendem Ausgabenwechsel kann die Schnittlage durchgehend automatisch geregelt werden.
Die Bildung der Referenzwerte kann durch Berechnung aus den Bilddaten der Druckvorstufe erfolgen. Die Referenzwerte können dabei unmittelbar aus der Druckvorlage, aus den ungerasterten Bilddaten, aus den gerasterten und farbseparierten Bilddaten, oder aus den Daten gescannter Druckplatten oder Filme durch ein geeignetes Verfahren berechnet werden. Die Referenzwerte können abhängig von den optischen Sensoren in der Druckmaschine mittels eines Rechners so normiert und aufbereitet werden, dass ein einfacher Vergleich oder eine direkte Korrelation der Referenzwerte mit den Messwerten möglich ist.
Es kann z.B. nur ein schmaler Streifen der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung der Bahn erfasst werden, indem z.B. als optischer Sensor ein Kontrasttaster verwendet wird, welcher die reflektierte Lichtintensität auf dem schmalen Bildstreifen auf der Papierbahn misst und so eine Kurve des Helligkeitsverlaufs entlang dieses Bildstreifens liefert. Es kann vorteilhaft durch Optimierungsmethoden ein besonders geeigneter Bildstreifen ausgewählt werden, damit ein Helligkeitsprofil mit signifikantem Signalverlauf gemessen wird. Die Referenzwerte und die Messwerte können in diesem Fall zum Beispiel in eindimensionalen Arrays von Helligkeitswerten abgelegt werden.
Bei der Verwendung eines optischen Sensorsystems mit CCD-Kamera können große Teile des Druckbilds verglichen werden. Die entsprechenden Referenzwerte und Messwerte können zum Beispiel in mehrdimensionalen Arrays gespeichert werden.
Auf der bedruckten Papierbahn wird mit einem geeigneten optoelektronischen Sensorsystem das Druckbild aufgenommen. Dies kann zum Beispiel durch Kontrasttaster, CCD- CMOS Kameras oder Linienkameras ausgeführt werden. Die Aufnahme kann z.B. kontinuierlich erfolgen, wobei z.B. durch Bildung eines Korrelationskoeffizienten die Lage der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung ermittelt werden kann.
Alternativ ist auch eine abschnittsweise Erfassung der bedruckten Papierbahn mit Hilfe eines Synchronisationssignals möglich. Der Startpunkt der Bilderfassung wird dabei z.B. synchron zur Rotation des Schneidzylinders in der Druckmaschine bei jeder Umdrehung bei einer bestimmten Winkellage des Schneidzylinders jeweils durch einen Startpuls ausgelöst, der durch einen Positionsgeber geliefert werden kann.
Bei der Verwendung eines Kontrasttasters wird die reflektierte Lichtmenge entlang eines schmalen Bildstreifens in Laufrichtung der Papierbahn erfasst. Die so gewonnen Signale können durch eine Recheneinheit digitalisiert werden und zweckmäßig in einem eindimensionalen Array von Messwerten gespeichert werden. Es ist vorteilhaft, dass mehrere Kontrasttaster quer zu Papierbahn verteilt werden, damit ein besonders geeigneter Bildstreifen ausgewählt werden kann. Es ist ebenso vorteilhaft, dass diese Kontrasttaster durch eine manuelle oder automatische Positioniereinheit auf einen besonders geeigneten Streifen des Druckbilds positioniert werden können, wobei die Positioniereinheit so ausgebildet sein kann, dass z. B. ein Sensor dynamisch quer zur Druckbahn kontinuierlich zu einer ermittelten möglichst optimalen Position verschoben wird.
Bei der Verwendung von CCD-Kameras, CMOS-Kameras oder Linienkameras wird das ganze Druckbild oder Teile davon zur Bestimmung der Lage der bedruckten Papierbahn aufgenommen. Die dadurch gewonnenen Daten können zweckmäßig in einem mehrdimensionalen Array von Messwerten gespeichert werden.
Durch Vergleich der Messwerte mit den Referenzwerten wird die Position der bedruckten Papierbahn bestimmt. Es ist besonders zweckmässig, für den Vergleich Korrelationsverfahren oder Fourieranalysen zu verwenden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1
den Datenfluss bei der Berechnung der Lage einer bedruckten Papierbahn;
Figur 2
Beispiele für Referenzwerte und Messwerte;
Figur 3
Beispiele für einen einfachen Bilddateninhalt aus der Druckvorstufe und das entsprechende Druckbild auf der Papierbahn;
Figur 4
eine beispielhafte Anordnung zur Bestimmung der Schnittlage einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine; und
Figur 5
verschiedene Arten von Bilddaten in der Druckvorstufe.
Figur 1 zeigt den Datenfluss bei der Berechnung der Lage einer bedruckten Papierbahn unter Verwendung digitaler Bilddaten der Druckvorstufe. Aus den Bilddaten 1 der Vorstufe werden in einer Recheneinheit 2 Referenzwerte 3 berechnet. Aus dem Messsignal 4 von einem Sensor oder von mehreren Sensoren, die das Druckbild auf der Papierbahn erfassen, werden in einer weiteren Einheit 5 die Messsignale 4 zu Messwerten 6 aufbereitet, die mit den Referenzwerten 3 in einer Vergleicheinheit 7 verglichen werden können. Durch Vergleich der Messwerte 6 mit den Referenzwerten 3 wird ein Signal 8 ermittelt, welches die Lage der bedruckten Papierbahn angibt.
Figur 2 zeigt Beispiele für Referenzwerte 11 und Messwerte 12 und zeigt beispielhaft, wie die Lage 14 der bedruckten Papierbahn durch Vergleich der Referenzwerte 11 und der Messwerte 12 bestimmt werden kann. Die Referenzwerte 11 sind in einem Diagramm dargestellt, bei welchem die horizontale Achse 10 den Weg in vertikaler Richtung bei einem Bild aus der Druckvorstufe und die vertikale Achse 9 die Helligkeit angibt. In diesem Beispiel beschreiben die Referenzwerte 11 den Helligkeitsverlauf auf einen schmalen vertikalen Streifen der Druckvorlage, z. B. einer mehrfarbigen Zeitungsseite. Die Messwerte 12 beschreiben in diesem Beispiel den Helligkeitsverlauf auf einem entsprechenden Streifen der bedruckten Papierbahn in Laufrichtung der Papierbahn, dargestellt über der Achse 13. Die Referenzwerte 11 und Messwerte 12 in diesem Beispiel zeigen ähnliche Helligkeitsverläufe. Durch Vergleich der Helligkeitsverläufe von den Messwerten 12 und den Referenzwerten 11 kann die Position 14 der bedruckten Papierbahn absolut oder relativ zu einem Fixpunkt ermittelt werden.
Figur 3 zeigt Beispiele für einen einfachen Bilddateninhalt 31 aus der Druckvorstufe und das entsprechende Druckbild 33 auf der Papierbahn. Es wird gezeigt, wie ein Bildstreifen 32 aus der Bildvorlage der Druckvorstufe und ein entsprechender Streifen 34 aus dem Druckbild 33 auf der Papierbahn ausgewählt werden kann.
Figur 4 zeigt eine beispielhafte Anordnung zur Bestimmung der Schnittlage einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine. Digitale Bilddaten 50 aus der Druckvorstufe werden an eine Vorrichtung 49 zur Berechnung der Position der bedruckten Papierbahn geliefert.
Das Druckbild auf der Papierbahn 44 wird durch einen optoelektronischen Sensor 43 abgetastet, der möglichst nahe am Schnittzylinder 41 angeordnet ist. Die Messsignale 46 des optischen Sensors 43 werden mit der Position des Schneidzylinders 41 synchronisiert. Dazu wird die Winkellage des Schneidzylinders mit einem Winkellagegeber 42 erfasst und anschliessend werden die Winkellagesignale 45 zur Synchronisation der Messsignale 46 des optischen Sensors 43 in einer Synchronisationsvorrichtung 47 verwendet. Die synchronisierten Messsignale 48 des optischen Sensors 43 haben so einen festen Bezug zur Winkellage des Schneidzylinders 41 und somit zu seiner Schneidposition. Das synchronisierte Messsignal 48 des optischen Sensors 43 wird an die Vorrichtung 49 zur Berechnung der Position der bedruckten Papierbahn geliefert, wobei ein entsprechendes Positionssignal 51 ausgegeben wird.
Figur 5 zeigt verschiedene Arten von Bilddaten in der Druckvorstufe. Die Bilddaten B eines Seiteninhalts, z.B. einer mehrfarbigen Zeitungsseite, liegen z.B. im Postscript-Format oder im PDF-Format vor. Aus den Bilddaten B eines Seiteninhalts werden durch Raster Image Processing (RIP) die Bildinhalte für die entsprechenden Druckplatten für die Prozessfarben Cyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz BK berechnet. Die gerasterten und farbseparierten Bilddaten der Druckplatten werden z.B. im TIFF G4-Format dargestellt.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Ermittlung der Position einer bedruckten Papierbahn 44 in einer Druckmaschine, insbesondere einer Rotationsdruckmaschine, wobei:
    a) Referenzwerte 3, 11 für die Positionsermittlung aus Bilddaten 1 der Druckvorstufe gewonnen werden;
    b) mindestens ein Teil eines Druckbildes auf der Papierbahn durch mindestens einen Sensor 43 erfasst wird;
    c) die aus den Bilddaten 1 der Druckvorstufe gewonnenen Referenzwerte 3, 11 mit den durch den mindestens einen Sensor 43 erfassten Messwerten 46 verglichen werden; und
    d) die Position 8, 14, 51 der Druckbahn 44 aus dem Vergleichsergebnis ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Referenzwerte 3, 11 für die Positionsermittlung aus den Bildinhalten einer Druckvorlage, insbesondere den Bilddaten einer mehrfarbigen Zeitungsseite, oder aus den gerasterten und farbseparierten Bilddaten zur Belichtung der Druckplatten oder aus den Bilddaten gescannter Druckplatten oder gescannter Filme ermittelt werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Sensor 43 ein optoelektronischer Sensor, insbesondere eine CCD-Kamera und/oder eine CMOS-Kameras und/oder eine Linienkamera und/oder ein Kontrasttaster verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens ein Teil des Druckbildes auf der Papierbahn 44 synchron zur Bewegung eines Maschinenteils, bevorzugt synchron zur Drehung des Schnittzylinders 41, erfasst wird.
  5. Verfahren zur Regelung der Position einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine, wobei die mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ermittelte Position der bedruckten Papierbahn zur Regelung, insbesondere als Istwert verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Position der Papierbahn und/oder Schnittlage der bedruckten Papierbahn in einer Rotationsdruckmaschine mit einem Hauptregister und/oder Nebenregister und/oder Bündelregister und/oder einem virtuellen Register gemessen und/oder geregelt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Erkennung von Fehlbelegungen bei der Anordnung von Druckplatten auf den Druckzylindern in einer Druckmaschine, wobei eine Fehlermeldung automatisch erzeugt wird, wenn beim Vergleich von den Messwerten mit den Referenzwerten die Korrelation zwischen den Messwerten und den Sollwerten zu gering ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Ermittlung und/oder Regelung der relativen Position der Druckbilder auf der Schöndruckseite einer Papierbahn relativ zu den Druckbildern auf der Widerdruckseite der selben Papierbahn.
  9. Vorrichtung zur Ermittlung der Position einer bedruckten Papierbahn 44 in einer Druckmaschine, insbesondere in einer Rotationsdruckmaschine mit:
    a) einer Datenverarbeitungsvorrichtung 2, welche aus Bilddaten 1, 50 einer Druckvorstufe Referenzwerte 3 für die Positionsermittlung ermittelt;
    b) mindestens einem Sensor 43 zum Erfassen mindestens eines Teils eines Druckbildes auf der Papierbahn 44; und
    c) einer Vergleichsvorrichtung 7, 49, welche die Referenzwerte 3 und die Messwerte 6; 46, 48 von dem mindestens einen Sensor 43 miteinander vergleicht, um daraus die Position 8, 14, 51 der bedruckten Papierbahn zu ermitteln.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Sensor 43 ein optoelektronischer Sensor, insbesondere eine CCD-Kamera und/oder eine CMOS-Kamera und/oder eine Linienkamera und/oder ein Kontrasttaster ist.
  11. Vorrichtung zum Regeln der Position oder Schnittlage einer bedruckten Papierbahn in einer Druckmaschine mit einer Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 und einer Regelvorrichtung zum Regeln der Position einer Papierbahn, welche die ermittelte Position der bedruckten Papierbahn als Eingangssignal verwendet.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Vergleichsvorrichtung und/oder die Regelvorrichtung mindestens einen der in den Ansprüchen 1 bis 8 definierten Verfahrensschritte durchführen.
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