專利名稱：實(shí)行質(zhì)量管理的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)印刷時(shí)實(shí)行質(zhì)量管理的設(shè)備和方法。
迄今在實(shí)際工作中通常偶爾地提取和測(cè)量樣品。因此沒有給出被印刷的樣品的完整的記錄。此外，在測(cè)量結(jié)果與生產(chǎn)過程的配屬關(guān)系方面存在著不可靠因素，因?yàn)榻o樣品作標(biāo)記不是自動(dòng)進(jìn)行的。
對(duì)于單張紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)已經(jīng)建議了一種設(shè)在紙張沉積裝置延長(zhǎng)線中的紙張檢查系統(tǒng)，其中，對(duì)每一張接收的紙張借助于多臺(tái)攝象機(jī)攝象并與所謂的標(biāo)準(zhǔn)紙比較。顯示出所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)紙質(zhì)量的區(qū)別。在發(fā)生不可允許的差別的情況下，可對(duì)所涉及的紙張作記號(hào)或剔除。沒有記錄所測(cè)得的值。
在這里所采用的實(shí)際上檢測(cè)整個(gè)紙張的攝象機(jī)工作速度較低。就因?yàn)檫@一原因，已知的設(shè)備不適用于卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)。在單張紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)中，比較低的工作速度關(guān)系不大，因?yàn)樵谶@種情況下反正只能達(dá)到較低的生產(chǎn)速度。此外，用攝象機(jī)不能測(cè)錄到光譜分布，除非作出巨大的努力。因此只是記錄到原色。為此設(shè)置專用的過濾器。在三種原色之間的中間區(qū)必須通過內(nèi)插。然而這樣做帶來較大的不準(zhǔn)確度。
因此本發(fā)明以此為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)中進(jìn)行質(zhì)量管理的設(shè)備和方法，使得在線測(cè)量在不限制生產(chǎn)速度的同時(shí)保證有高的精度。
為達(dá)到此目的在設(shè)備方面采取的措施在權(quán)利要求1中說明。據(jù)此，至少設(shè)有一個(gè)可沿被印刷的卷筒紙寬度調(diào)整的測(cè)量頭和一個(gè)控制器，測(cè)量頭包括一個(gè)分光計(jì)和一個(gè)光源，并可借助于一個(gè)為卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)配設(shè)的編碼器取決于產(chǎn)品地激活，借助于控制器可連續(xù)記錄每個(gè)測(cè)量頭的測(cè)量信號(hào)。
為達(dá)到上述目的在方法方面采取的措施在權(quán)利要求15中說明。據(jù)此規(guī)定，在周期性重現(xiàn)的印刷圖案的至少一個(gè)選出的點(diǎn)上，實(shí)施色密度和光譜分布的周期性重現(xiàn)的同時(shí)測(cè)量；在生產(chǎn)過程中連續(xù)地記錄測(cè)量結(jié)果；以及，至少在生產(chǎn)過程結(jié)束后按規(guī)定的準(zhǔn)則評(píng)估測(cè)量結(jié)果。
由于測(cè)量頭側(cè)向的可調(diào)性并通過編碼器觸發(fā)測(cè)量頭，所以實(shí)際上能到達(dá)被印刷的卷筒紙上的任何位置。因此有可能選擇關(guān)鍵部位并為之配設(shè)一個(gè)測(cè)量頭。測(cè)量在全部可見光譜范圍內(nèi)進(jìn)行，所以即使在三原色之間的中間區(qū)內(nèi)也能獲得高的精度。因?yàn)檫B續(xù)記錄和繪出測(cè)得的值，所以可以按有利的方式準(zhǔn)確地控制和尤其是準(zhǔn)確地進(jìn)行質(zhì)量檢定；這樣做在面對(duì)客戶事后對(duì)質(zhì)量可能提出抱怨時(shí)是重要的，這種情況尤其在印刷大面積的廣告等時(shí)是常常會(huì)發(fā)生的。在整個(gè)生產(chǎn)過程中儲(chǔ)存的測(cè)量值可以在生產(chǎn)結(jié)束后用有利的方式繪成各種曲線圖，由這些曲線圖可以一眼看出存在的偏差。但與此同時(shí)也可以在連續(xù)生產(chǎn)的過程中已經(jīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果加以監(jiān)控，并在超越事先確定的誤差極限的情況下進(jìn)行干預(yù)，使誤差重新保持在規(guī)定的范圍內(nèi)并將廢紙作上記號(hào)或剔除。因此，采取按本發(fā)明的措施，以最經(jīng)濟(jì)的方式達(dá)到上述目的。在從屬權(quán)利要求中說明了上述措施的有利的具體設(shè)計(jì)和合乎目的的進(jìn)一步改進(jìn)，并可由借助于附圖所作的以下的舉例說明中看出。
在下面所說明的附圖中

圖1 按本發(fā)明的設(shè)備的示意圖和信號(hào)流箭頭；圖2 配屬于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的色位描述舉例；圖3 配屬于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的時(shí)間-密度曲線圖舉例；以及圖4 配屬于一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的光譜分布曲線圖舉例。
圖1中示意表示僅僅通過其最后的印刷機(jī)作為代表的卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)1，借助于卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)印刷卷筒紙2。卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)1可涉及一種卷筒紙輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)。這類機(jī)器的結(jié)構(gòu)和工作方式是已知的，因此在這里無需再作任何詳細(xì)的說明。
在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)1下游是干燥機(jī)3，在干燥機(jī)3下游可設(shè)一在這里沒有進(jìn)一步表示的冷卻器。接著，被印刷的卷筒紙2進(jìn)入在這里只通過折頁三角板示意表示的折頁機(jī)4中。
被印刷的卷筒紙2在干燥機(jī)3或?yàn)楦稍餀C(jī)所配的冷卻器與折頁機(jī)4之間的區(qū)域內(nèi)，通過一個(gè)在這里由多個(gè)測(cè)量頭5組成的測(cè)量裝置。為了避免因顫動(dòng)等引起嚴(yán)重的卷筒紙偏移為測(cè)量裝置分配一比較短的以兩個(gè)導(dǎo)向輥6為界的紙段。
借助于測(cè)量頭5在在被印刷的卷筒紙2上周期性重現(xiàn)的印刷圖案選出的點(diǎn)或點(diǎn)區(qū)7中，總是同時(shí)測(cè)量色密度和顏色的光譜分布。為此，測(cè)量頭裝在橫向于被印刷的卷筒紙2的運(yùn)行方向延伸的橫向構(gòu)件8上并可以側(cè)向移動(dòng)，以及可以手動(dòng)地和/或通過所配設(shè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿橫向構(gòu)件8調(diào)整。為了到達(dá)所指派的測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量頭5沿所配設(shè)的橫向構(gòu)件8按照所指派的測(cè)量點(diǎn)的側(cè)向坐標(biāo)移動(dòng)。沿周向，測(cè)量點(diǎn)由一個(gè)可被卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)1操縱的高分辨率的編碼器9規(guī)定，編碼器9提供在各有關(guān)的測(cè)量點(diǎn)上用于起動(dòng)每個(gè)測(cè)量頭5的觸發(fā)點(diǎn)。
測(cè)量頭5包含一個(gè)分光計(jì)，在每次觸發(fā)時(shí)分光計(jì)同時(shí)記錄在指定的測(cè)量區(qū)7內(nèi)色密度和顏色的光譜分布。每當(dāng)在印刷的卷筒紙2上周期性重現(xiàn)的測(cè)量區(qū)7在配屬的測(cè)量頭5下方通過時(shí)實(shí)施這種觸發(fā)。
為保證可靠地測(cè)量，測(cè)量頭5還包括一個(gè)光源。它可以設(shè)計(jì)為持續(xù)發(fā)光的石英燈或最好設(shè)計(jì)為與分光計(jì)一起可周期性觸發(fā)的閃光燈，這樣可以在所需能量較小的情況下保證高的光強(qiáng)度。
為測(cè)量裝置配設(shè)一控制器?？刂破靼ㄒ粋€(gè)中央處理單元12，它含有一記錄儲(chǔ)存器10、接受編碼器9的信號(hào)和有一個(gè)例如形式上為輸入鍵盤11的與操作人員的交接區(qū)；以及還包括一個(gè)可由中央處理單元控制的設(shè)在下游的子單元13，用于在當(dāng)?shù)夭倏v測(cè)量頭5。借助于中央處理單元12，根據(jù)由操作人員和編碼器9提供的指令，確定用于調(diào)整和激活測(cè)量頭5的控制信號(hào)。在這種情況下操作人員實(shí)際上只輸入有關(guān)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)。上述控制信號(hào)經(jīng)信號(hào)線14傳輸給在下游的子單元13，由子單元就地操縱測(cè)量頭5。為了縮短測(cè)量頭5的側(cè)向調(diào)整，可以進(jìn)行人工的預(yù)調(diào)整，所以，緊接著只需再進(jìn)行通過電動(dòng)機(jī)的微調(diào)。
在工作中由子單元13同時(shí)處理由一些測(cè)量頭5提供的數(shù)據(jù)，使它們可通過適當(dāng)?shù)慕涌趥鬏斀o中央處理單元12。在所表示的實(shí)施例中通過信號(hào)線14朝兩個(gè)方向的箭頭示意表示了這一情況。傳輸給中央處理單元12的數(shù)據(jù)，由中央處理單元12按照色密度和光譜分布進(jìn)行處理，并在生產(chǎn)的全過程連續(xù)儲(chǔ)存到記錄存儲(chǔ)器10中。
為保證由測(cè)量頭5進(jìn)行的測(cè)量有高的精度，實(shí)施平行于測(cè)量頭5所進(jìn)行的測(cè)量的基準(zhǔn)測(cè)量。在這里為子單元13配設(shè)相應(yīng)的基準(zhǔn)測(cè)量裝置15。
為獲得高精度的另一項(xiàng)措施是，補(bǔ)償會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的溫度波動(dòng)。為此，設(shè)置一個(gè)同樣配屬于子單元13的補(bǔ)償器15a，它可以按照預(yù)定的程序通過計(jì)算補(bǔ)償在測(cè)量區(qū)內(nèi)發(fā)生的溫度波動(dòng)。溫度檢測(cè)可通過測(cè)量頭5的暗度(Dunkelwerte)進(jìn)行，所以不需要另外的溫度傳感器。
此外應(yīng)基本避免雜光引起的誤差。為做到這一點(diǎn)，測(cè)量頭5各有一個(gè)管形外殼，外殼以其前部開口貼近卷筒紙2地定位，使之只留下一個(gè)很小的間隙，因此能通過間隙侵入的雜光很少。同時(shí)，測(cè)量頭5管形外殼的直徑選擇為比可檢測(cè)的測(cè)量場(chǎng)的直徑大，因此在測(cè)量場(chǎng)區(qū)域內(nèi)仍存在的雜光的強(qiáng)度被減弱。此外，由光源發(fā)出的光的強(qiáng)度調(diào)整得很高，因此雜光的作用也就沒有什么重要意義。為了在光澤的背景下排除反射，光線通過玻璃纖維最好與紙面成45°角地供入。
由測(cè)量頭5所測(cè)得的當(dāng)前值，必要時(shí)經(jīng)適當(dāng)整理后按要求顯示。為此設(shè)有一個(gè)可由控制器的中央處理單元12操縱的顯示器16。其中可為每一個(gè)測(cè)量頭5分配一個(gè)自己的顯示區(qū)。
在圖中所表示的舉例中，控制器的中央處理單元12還與卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)1的控制器17連接，如信號(hào)線18所示。因此，一旦測(cè)量頭5的當(dāng)前測(cè)量值超過控制器中央處理單元12預(yù)先規(guī)定的誤差極限，可以在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)1的控制器17中輸入一個(gè)故障信號(hào)。借助于在印刷機(jī)方面的控制器17可以在這種情況下采取針對(duì)性措施，例如，如在圖1中用信號(hào)線19所表示的那樣，可以影響色系的調(diào)整。與此同時(shí)可以操縱報(bào)警器20向操作人員報(bào)警。此外，當(dāng)然也可以通過打開可涂覆適當(dāng)顏色的噴嘴在所涉及的產(chǎn)品上作記號(hào)，或通過打開廢紙閘剔除所涉及的產(chǎn)品。
生產(chǎn)結(jié)束后可按各種準(zhǔn)則評(píng)估在記錄存儲(chǔ)器10中所儲(chǔ)存的信息資料。在這種情況下業(yè)已證明有意義和有說服力的是進(jìn)行根據(jù)各測(cè)量點(diǎn)的所謂色位(Farbort)的評(píng)估，其中使用配屬于三原色的矢量。圖2以相應(yīng)的曲線圖為基礎(chǔ)。此曲線圖表示在連續(xù)的印刷過程中顏色的演變。點(diǎn)21表征實(shí)用的理想值。圍繞著點(diǎn)21的區(qū)域22表征光譜范圍，顏色在這一范圍內(nèi)變動(dòng)。因此一眼就可以看出，是否保持在一個(gè)誤差極限范圍內(nèi)，這一誤差范圍例如形式上是一個(gè)圍繞點(diǎn)21的圓。
另一種可能性是畫出色密度隨時(shí)間的變化。圖3以這種時(shí)間-密度曲線圖為基礎(chǔ)。在圖示的舉例中表示了三原色的色密度隨生產(chǎn)時(shí)間的變化。其中，線23表征理想的變化。曲線24表示實(shí)際的變化。
圖4包含了一條光譜分布曲線25，它表示了所有在分配的測(cè)量區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的顏色在全部可見光譜范圍的光譜分布。其中可以畫出單個(gè)測(cè)量的光譜分布，或畫出多個(gè)或所有測(cè)量的綜合的光譜分布圖。
因此，本發(fā)明構(gòu)成了可靠地實(shí)施質(zhì)量管理的一個(gè)重要的要素。尤其是本發(fā)明還提供了可能性，在事后也能準(zhǔn)確地證明生產(chǎn)質(zhì)量，據(jù)此可以駁斥無根據(jù)的指摘。
權(quán)利要求
1.在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)(1)印刷時(shí)實(shí)行質(zhì)量管理的設(shè)備，它有至少一個(gè)可沿被印刷的卷筒紙(2)寬度調(diào)整的測(cè)量頭(5)，測(cè)量頭包括一個(gè)分光計(jì)和一個(gè)光源并可借助于一個(gè)為卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)配設(shè)的編碼器(9)取決于產(chǎn)品地激活；以及有一控制器(12、13)，借助于它可連續(xù)記錄每個(gè)測(cè)量頭(5)的測(cè)量信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為設(shè)有多個(gè)可沿被印刷的卷筒紙(2)寬度調(diào)整的測(cè)量頭(5)。
3.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為測(cè)量頭(5)裝在橫向于被印刷的卷筒紙(2)運(yùn)行方向設(shè)置的橫向構(gòu)件(8)上并最好可借助于電動(dòng)機(jī)來調(diào)整。
4.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為測(cè)量頭(5)可人工地預(yù)調(diào)整。
5.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為測(cè)量頭(5)的光源設(shè)計(jì)為閃光器。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為測(cè)量頭(5)有一管形外殼，它有一個(gè)比分配的測(cè)量場(chǎng)的直徑大的直徑。
7.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為至少設(shè)置一基準(zhǔn)測(cè)量裝置(15)和/或溫度波動(dòng)補(bǔ)償器(15a)。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為控制器有一個(gè)接收編碼器(9)的信號(hào)和含有一個(gè)記錄存儲(chǔ)器(10)的中央處理單元(12)，以及有一個(gè)與之連通并配設(shè)于測(cè)量頭(5)的子單元(13)。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征為中央處理單元(12)有一操作設(shè)備(11)。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征為中央處理單元(12)有一顯示器(16)。
11.按照前列諸權(quán)利要求8至10之一所述的設(shè)備，其特征為中央處理單元(12)與配屬于卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)(1)的控制器(17)連接。
12.按照前列諸權(quán)利要求8至11之一所述的設(shè)備，其特征為可根據(jù)中央處理單元(12)的信號(hào)操縱報(bào)警器(20)。
13.按照前列諸權(quán)利要求8至12之一所述的設(shè)備，其特征為可根據(jù)中央處理單元(12)的信號(hào)改變卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)(1)的色系調(diào)整。
14.按照前列諸權(quán)利要求8至13之一所述的設(shè)備，其特征為測(cè)量頭(5)布置在干燥和/或冷卻裝置(3)與下游的折頁機(jī)(4)之間的區(qū)域內(nèi)。
15.在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)(1)印刷時(shí)實(shí)行質(zhì)量管理的方法，按此方法，在周期性重現(xiàn)的印刷圖案的至少一個(gè)選出的點(diǎn)上，實(shí)施色密度和光譜分布的周期性重現(xiàn)的同時(shí)測(cè)量；在生產(chǎn)過程中連續(xù)地記錄測(cè)量結(jié)果；以及，至少在生產(chǎn)結(jié)束后按規(guī)定的準(zhǔn)則評(píng)估測(cè)量結(jié)果。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征為根據(jù)色位進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的評(píng)估。
17.按照權(quán)利要求15或16之一所述的方法，其特征為畫出時(shí)間-密度曲線圖。
18.按照權(quán)利要求15至17之一所述的方法，其特征為畫出單個(gè)測(cè)量的光譜分布圖和/或多個(gè)測(cè)量的綜合的光譜分布圖。
19.按照前列諸權(quán)利要求15至18之一所述的方法，其特征為預(yù)先給定有關(guān)各個(gè)準(zhǔn)則的誤差極限；進(jìn)行涉及這些準(zhǔn)則的連續(xù)評(píng)估，在這種情況下當(dāng)生產(chǎn)過程中超越了誤差極限時(shí)，影響卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)(1)和/或打開廢紙閘。
全文摘要
在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)印刷時(shí)實(shí)行質(zhì)量管理情況下,為獲得高精度,在周期性重現(xiàn)的印刷圖案的至少一個(gè)選出的點(diǎn)上,實(shí)施色密度和光譜分布的周期性重現(xiàn)的同時(shí)測(cè)量,在生產(chǎn)過程中連續(xù)記錄測(cè)量結(jié)果,至少在生產(chǎn)結(jié)束后按規(guī)定準(zhǔn)則評(píng)估測(cè)量結(jié)果。為此所提供的設(shè)備設(shè)有至少一個(gè)可沿被印刷的卷筒紙寬度調(diào)整的測(cè)量頭,測(cè)量頭具有分光計(jì)和光源,并可借助為卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)所配設(shè)的編碼器取決于產(chǎn)品地激活;還有一控制器,借助于控制器可以連續(xù)記錄每個(gè)測(cè)量頭的測(cè)量信號(hào)。
文檔編號(hào)G01J3/46GK1191805SQ98103889
公開日1998年9月2日 申請(qǐng)日期1998年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月19日
發(fā)明者安德列亞斯·比肯菲爾德, 卡爾·海因茨·賴希勒·朗格爾 申請(qǐng)人:鮑德溫格拉弗泰克有限公司