EP1397255B1

EP1397255B1 - Qualitätskontrollvorrichtung

Info

Publication number: EP1397255B1
Application number: EP02737860A
Authority: EP
Inventors: Gerald Josef Reinhard; Reinhold DI DÜNNINGER
Original assignee: Duenninger Brigitte; Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP3999197B2; US20040173113A1; WO2002102595A1; DE10128833B4; JP2004530579A; WO2002102595A8; EP1397255A1; US6877427B2; WO2002102595B1; DE50213887D1; DE10128833A1; ATE444168T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Qualitätskontrollvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Qualitätskontrollvorrichtung ist aus EP 05 27 453 B1 bekannt. Qualitätskontrollvorrichtungen dieser Art werden an Druckmaschinen eingesetzt, um Bilder der gedruckten Bogen aufzunehmen und durch Vergleichen dieser Bogen mit einem gewünschten Druckbild Abweichungen von einer gewünschten Druckqualität erfassen und gegebenenfalls korrigierend in den Druckprozess eingreifen zu können.
Zu diesem Zweck weist die bekannte Vorrichtung einen Saugkasten mit einer Saugoberfläche auf, über die die bedruckten Bogen mit Hilfe von Bogengreifern gezogen werden. Durch Reibung der Bogen an der Saugoberfläche des Saugkastens ist gewährleistet, dass die Bogen stets straff gespannt sind und in einer wohldefinierten Ebene liegen, so dass mit Hilfe einer der Saugoberfläche zugewandten Kamera ein getreues Abbild des Bogens aufgenommen werden kann.
Wenn eine solche Vorrichtung zur Qualitätskontrolle von beidseitig bedruckten Bogen eingesetzt wird, besteht die Gefahr, dass an der nicht kontrollierten, dem Saugkasten zugewandten Oberfläche des Bogens Farbe abschmiert.
Eine Vorrichtung zur Qualitätskontrolle, die diesem Problem Rechnung trägt, ist in DE 44 36 583 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst eine mit Unterdruck beaufschlagte Trommel und eine dem Trommelmantel zugewandte Zeilenkamera. Ein Greifer zieht die zu kontrollierenden Bogen durch den Zwischenraum zwischen Zeilenkamera und Trommel, wo die Bogen durch den Unterdruck auf der Trommel aufliegen. Die Bahn der Bogen durch die Qualitätskontrollvorrichtung ist angenähert geradlinig. Die Saugwirkung der Trommel bewirkt jedoch, dass die zu kontrollierenden Bogen jeweils auf einem kreissegmentförmigen Abschnitt an der Oberfläche der Trommel haften, wobei die Ausdehnung dieses Abschnitts nicht genau zu kontrollieren ist. Sie hängt von der Steife der zu kontrollierenden Bogen und von der durch die Trommel ausgeübten Saugkraft ab und bleibt im Laufe der Bewegung eines Bogens über die Trommel nicht konstant. Dies hat zur Folge, dass selbst wenn die Geschwindigkeit des Greifers exakt konstant ist, die Geschwindigkeit desjenigen Teils der Oberfläche des zu kontrollierenden Bogens, der die Trommel berührt und im Blickfeld der Zeilenkamera liegt, in unkontrollierbarer Weise Schwankungen unterliegt. Da diese Schwankungen bei der Bilderfassung durch die Zeilenkamera nicht berücksichtigt werden, ergeben sich nichtreproduzierbare Schwankungen des Erfassungsergebnisses. Wenn diese Schwankungen nicht dazu führen sollen, dass gute Bogen als Makulatur aussortiert werden, so muss der Vergleich mit dem gewünschten Druckbild "tolerant" erfolgen, so dass die Gefahr besteht, dass auch tatsächlich im Druckbild vorhandene Fehler übersehen werden.
Aus EP 07 98 251 A2 ist ein Saugförderer zur Verwendung in einer Bogendruckmaschine bekannt, der einen Saugkasten mit einem umlaufenden angetriebenen Band umfasst. Dieser Saugkasten wird zum Fördern der Bogen gegen Beginn bzw. Ende der Verarbeitung in der Druckmaschine eingesetzt, an Stellen, wo Bogengreifer, welche die Bogen zwischen verschiedenen Stationen des Druckprozesses führen, diese entweder noch nicht erfasst oder bereits wieder losgelassen haben.
Jedoch dient hierbei der Saugförderer als alleiniges Fördermittel der Bogen, während bei der vorliegenden Erfindung durch das verwendete Saugband ausschließlich eine Stabilisierung - jedoch keine Förderung - der durch ein separates Kettengreifersystem geförderten Bogen zum Zwecke einer Qualitätskontrolle stattfindet.
Die DE 42 39 561 A1 offenbart eine Bogentransportvorrichtung, bei der der Bogenanfang mittels eines Kettengreifers transportiert wird und die bedruckte Unterseite des Bogens gleichzeitig auf einem bewegtem Saugband aufliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Qualitätskontrollvorrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Der Saugkasten wird benötigt, um einen qualitätszukontrollierenden Bogen ohne jegliche zeitlich veränderliche Krümmung durch das Blickfeld der überwachenden Kamera führen zu können. Das Abschmieren von Farbe durch Reibung zwischen der Oberfläche des Saugkastens und der Bogenrückseite wird vermieden, indem anstelle der Saugkastenoberfläche ein mit dem Bogen bewegbares Band mit diesem in Kontakt kommt.
Vorzugsweise wird als Kamera eine Flächenkamera eingesetzt, so dass ein komplettes Bild zu einem gegebenen Zeitpunkt aufgenommen werden kann und lokale Gleichlaufstörungen im Transport des Bogens nicht zu Aufnahmefehlern führen können.
Bei einer einfachen, aber wirksamen Ausgestaltung der Kontrollvorrichtung (keine Ausführungsform der Erfindung) ist vorgesehen, dass das Band über die gleiche Kette angetrieben ist, an der auch der Bogengreifer geführt ist. So kann ohne aufwendige Regelung ein Gleichlauf von Band und Bogengreifern erzielt werden.
Eine erste Möglichkeit der Kopplung des Bandes an die Kette (keine Ausführungsform der Erfindung) ist die Verwendung eines Kettenrades, das mit der Kette kämmt und mit einer das Band führenden Walze über einen Ketten- oder Zahnriemenantrieb drehfest verbunden ist.
Bei entsprechender Auslegung des Wälzkreisdurchmessers des Kettenrades, der Antriebsübersetzung sowie des Außendurchmessers der Bandwatze entspricht die Geschwindigkeit des Bandes exakt der der Kette. Ein von einem Greifer gezogener Bogen bleibt somit während seines Transports über die Saugoberfläche des Saugkastens gegenüber dem Band in Ruhe, so dass ein Abschmieren ausgeschlossen ist. Der Wälzkreis des Kettenrades oder die Antriebsübersetzung kann auch geringfügig größer sein, so dass die Geschwindigkeit des Bandes geringfügig kleiner ist als die des Greifers. Dadurch ist gewährleistet, dass der Bogen stets straff gezogen und plan auf dem Band liegt, wenn die Kamera eine Aufnahme macht. Die Differenz der Geschwindigkeiten von Bogen und Band kann in der Größenordnung von einigen Prozent liegen; die relative Verschiebung von Bogen und Band gegeneinander während der Bewegung des Bogens über den Saugkasten ist in jedem Falle wesentlich kleiner als die Bewegung des Bogens relativ zum Saugkasten, so dass auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten die Schmiergefahr deutlich reduziert ist.
Eine flexiblere Regelung ist möglich, wenn, gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung (Ausführungsform der Erfindung), das Band über einen eigenen Antriebsmotor angetrieben ist. Auch dieser kann so geregelt werden, dass die Bahngeschwindigkeit des Greifers der des Bandes entspricht oder allenfalls geringfügig größer ist. Besonders vorteilhaft ist hier die Möglichkeit, die Bahngeschwindigkeit entsprechend der vom Greifer auf den Bogen ausgeübten Zugkraft zu regeln, in der Art, dass eine Zugkraft vorhanden, der Bogen also gespannt ist, dass aber andererseits ein Grenzwert der Zugkraft, der zu einem Rutschen des Bogens über das Band führen könnte, nicht überschritten wird.
Beispiele des Saugkastens und des Bandes einer Qualitätskontrollvorrichtung sowie ein Ausführungsbeispiel (Fig.4) der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1: einen schematischen Schnitt durch eine Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Qualitätskontrollvorrichtung;
Fig. 2 bis 4: Beispiele des Saugkastens und des Bandes der Qualitätskontrollvorrichtung sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig.4).

Die Beispiele der Fig.2 und 3 sind nicht Ausführungsformen der Erfindung, sondern Beispiele, die das Verständnis der Erfindung erleichtern.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Schnitt eine Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Qualitätskontrollvorrichtung. Ein Bogenanleger der Maschine ist nicht dargestellt; der Aufbau des Druckwerks mit Farbwerken 01 und Plattenzylindem 02, die zu mehreren an einem Sammelzylinder 03 angeordnet sind, ist an sich bekannt und braucht hier nicht genauer beschrieben zu werden. Fertig beidseitig bedruckte Bogen werden von einer Förderstrecke 04 übernommen, die eine Vielzahl von an einer endlosen Kette geführten Kettengreifersystem 22, z. B. Greifern 22, aufweist. An den Greifern 22 werden die Bogen durch eine Qualitätskontrollvorrichtung 06 geführt, die einen Saugkasten 07, der an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen ist, sowie eine CCD Kamera 08 umfasst deren Blickfeld auf die Saugoberfläche des Saugkastens 07 ausgerichtet ist. Die CCD-Kamera 08 ist mit einer nicht dargestellten elektronischen Auswertungseinrichtung verbunden, die einen Vergleich der von der CCD-Kamera 08 gewonnenen Bilder mit einem vorgegebenen, zu erzielenden Druckbild durchführt und für jeden erfassten Bogen entscheidet, ob er dem zu erzielenden Druckbild entspricht oder nicht. Im Anschluss an die Qualitätskontrollvorrichtung 06 ist an der Förderstrecke 04 ein Bogenausleger 09 angeordnet, der zwei Stapel 12, z. B. zwei Auslagestapel 12 für brauchbare Bogen und einen Stapel 11 für Makulatur, z. B. eine Makulaturstapel 11 aufweist. Je nach dem Ergebnis der Auswertungseinrichtung wird ein Bogen entweder auf einem der Auslagestapel 12 für brauchbare Bogen oder dem Makulaturstapel 11 abgelegt.
Fig. 2 zeigt ein erstes Beispiel (keine Ausführungsform der Erfindung) des Saugkastens 07 der Qualitätskontrollvorrichtung 06 und der diesen umgebenden Teile. In Bogentransportrichtung 13 vor bzw. hinter dem Saugkasten 07 sind zwei Führungswalzen 14; 16 an einem (nicht dargestellten) Gestell drehbar gelagert das mit den (nicht dargestellten) Führungsschienen einer Förderkette 17 der Förderstrecke 04 fest verbunden ist. Ein flexibles endloses Band 18 ist um die Führungswalzen 14; 16 geschlungen und wird von den Führungswalzen 14; 16 unter Spannung gehalten. Es erstreckt sich über eine in Fig. 2 durch einen Bogen 21 verdeckte Saugoberfläche 19 des Saugkastens 07 sowie dessen Rückseite. Die Ausdehnung der Saugoberfläche 19 entspricht dem größten mit der Bogenrotationsdruckmaschine zu bedruckenden Bogenformat. Eine Mehrzahl von seitlich an den Saugkasten 07 angeschlossenen Saugleitungen sind mit einem (nicht dargestellten) Saugluftventilator verbunden, der als Unterdruckquelle dient.
Das Band 18 besteht aus einem gut luftdurchlässigen, lockeren Gewebe oder einem beliebigen flexiblen Material mit eingestanzten oder geschnittenen Öffnungen.
Greifer 22 sind an der Förderkette 17 in einem Abstand angeordnet, der geringfügig größer als das größte zu bedruckende Bogenformat ist. Fig. 2 zeigt ein mit der Führungswalze 16 mittels eines Antriebs 27, z. B. eines Ketten- oder Zahnriemenantriebs 27 drehfest verbundenes Kettenrad 23, das mit der Förderkette 17 in Eingriff ist und so eine Translation der Förderkette 17 in einer Rotation der Führungswalze 16 umsetzt. Ein entsprechendes Kettenrad für den Eingriff mit einer zweiten Förderkette der Förderstrecke 04 ist an der dem Betrachter zugewandten Stirnseite der Führungswalze 16 von Fig. 2 vorgesehen; dieses Kettenrad ist jedoch genauso wie die zugehörige Kette aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen.
Der Wälzkreisdurchmesser des Kettenrades 23, das Übersetzungsverhäftnis des Antriebs 27, die Dicke des Bandes 18 sowie der Außendurchmesser der Führungswalze 16 sind so bemessen, dass sich die Oberfläche des Bandes 18 mit exakt der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie ein von der Förderkette 17 mittels Greifer 22 geförderter Bogen 21. Wenn ein zu kontrollierender Bogen 21 die Qualitätskontrollvorrichtung 06 passiert, so wird der Bogen 21 von einem auf die Saugoberfläche 19 gerichteten Luftstrom gegen die Oberfläche des Bandes 18 gepresst. Infolge der vertikalen Einbaulage des Saugkastens 07 hängt der Bogen 21 zu diesem Zeitpunkt unter seinem eigenen Gewicht glatt nach unten und legt sich deshalb glatt und faltenfrei auf die Oberfläche des Bandes 18. Wenn der Bogen 21 die in Fig. 2 gezeigte Position erreicht, in den der Bogen 21 mit seiner gesamten Fläche auf der Saugoberfläche 19 plan liegt, erzeugt die der Saugoberfläche 19 zugewandt angeordnete CCD-Kamera 08 ein Bild des Bogens 21. Zur Bildaufnahme wird zweckmäßigerweise ein Blitzlicht eingesetzt; wodurch es nicht notwendig ist, für die Bilderzeugung die Bewegung des Bogens 21 zu verlangsamen. In der Zeit, die der Bogen 21 benötigt, um von der Qualitätskontrollvorrichtung 06 zum Auslegerstapel 12 transportiert zu werden, wird mittels Bildauswerteeinrichtung (nicht dargestellt) kontrolliert, ob es sich um einen fehlerfreien bzw. fehlerhaften Bogen 21 handelt, so dass dieser auf den hierfür vorgewählten Stapel 12 bzw. 11 des Bogenauslegers 09 abgelegt werden kann.
Falls Bogen 21 aus einem sehr weichen, zum Faltenwerfen neigenden Material zu verarbeiten sind, kann es zweckmäßig sein, wenn das Band 18 sich mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit bewegt als die Förderkette 17 bzw. der Greifer 22. Auf diese Weise kann ein Bogen 21 auch dann noch in gewissem Umfang glatt gezogen werden, wenn er bereits teilweise oder vollständig auf dem Band 18 aufliegt. Ein solches Geschwindigkeüsverhältnis lässt sich auf einfache Weise erreichen, wenn der Wälzkreisdurchmesser des Kettenrades 23 entsprechend vergrößert wird. Ein entsprechendes Ergebnis lässt sich selbstverständlich auch erzielen, wenn das Gesamtübersetzungsverhältnis von exakt 1 durch Übersetzungsänderung des Antriebes 27, Dickenänderung des Bandes 18 oder Durchmesseränderung der Führungswalze 16 auf ein Gesamtübersetzungsverhältnis nahe 1 ersetzt wird.
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung (keine Ausführungsform der Erfindung) des Beispiels aus Fig. 2, bei der auf eine direkte Kopplung der Führungswalzen 14; 16 an die Förderkette 17 verzichtet ist. Beide Führungswalzen 14; 16 rotieren frei; ein Antrieb des Bandes 18 wird mit Hilfe von Mitnehmern 24 erreicht, die jeweils paarweise an den seitlichen Rändern des Bandes 18 angeordnet sind und die in die Bahn der Greifer 22 hineinragen, so dass sie von einer Vorderkante eines Greifers 22 erfasst und geschoben werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 (Ausführungsform der Erfindung) ist keinerlei direkte mechanische Kopplung zwischen der Förderkette 17 und dem Band 18 vorgesehen. Stattdessen verfügt die Führungswalze 16 über einen eigenen Motor 26, der die Drehung der Führungswalze 16 mit geregelter Geschwindigkeit antreibt. Diese Art des Antriebs erlaubt ein erhöhtes Maß an Flexibilität, denn je nach Art der Ansteuerung des Motors 26 kann das Band 18 exakt mit der Geschwindigkeit der Greifer 22 oder auch mit einer geringfügig kleineren Geschwindigkeit, die eine Straffung des Bogens 21 wie oben beschrieben erlaubt, betrieben werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 4) ist es auch vorteilhaft denkbar, die Greifer 22 jeweils mit Kraftsensoren zum Messen einer auf einen Bogen 21 ausgeübten Zugkraft auszustatten, und die Geschwindigkeit des Motors 26 durch eine (nicht dargestellte) Steuerschaltung so zu regeln, dass ein Grenzwert dieser Kraft knapp unterschritten wird. Dieser Grenzwert ist die Kraft, die ausgeübt werden muss, um einen ordnungsgemäß faltenlos auf dem Band 18 liegenden Bogen 21 auf dem Band 18 zu verschieben. Diese Kraft hängt von der Größe der Berührungsfläche zwischen Bogen 21 und Band 18 und damit von der Position des Greifers 22 in einer festbestimmten und experimentell ermittelbaren Weise ab. Falls sich ein Bogen 21 unter Faltenbildung auf das Band 18 legt, so ist die Fläche, auf der er verschoben werden muss, um die Falte glattzuziehen, kleiner als seine Gesamtkontaktfläche zum Band 18. Die Kraftregelung bewirkt daher, dass eventuelle Falten glattgezogen werden, ohne dass jedoch Bogen 21 vollflächig auf dem Band 18 verschoben werden könnten.

Bezugszeichenliste

01: Farbwerk
02: Plattenzylinder
03: Sammelzylinder
04: Förderstrecke
05: -
06: Qualitätskontrollvorrichtung
07: Saugkasten
08: CCD-Kamera
09: Bogenausleger
10: -
11: Stapel, Makulaturstapel
12: Stapel, Auslagestapel
13: Bogentransportrichtung
14: Führungswalze
15: -
16: Führungswalze
17: Förderkette
18: Band
19: Saugoberfläche
20: -
21: Bogen
22: Kettengreifersystem, Greifer
23: Kettenrad
24: Mitnehmer
25: -
26: Motor
27: Antrieb, Ketten- oder Zahnriemenantrieb

Claims

Vorrichtung (06) für die Qualitätskontrolle eines bedruckten Bogens (21), mit einem bewegbaren Greifer (22) zum Ziehen des Bogens (21) und einer CCD-Kamera (08), dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein in Bogentransportrichtung (13) des Bogens (21) bewegbares Band (18) angeordnet ist, dass das Band (18) über einen eigenen Motor (26) angetrieben ist, dass eine Antriebsmotor-Regelvorrichtung zum Regeln des Motors (26) auf eine Geschwindigkeit des Bandes (18), die der Bahngeschwindigkeit des Greifers (22) entspricht oder geringfügig kleiner ist angeordnet ist, und dass die Regelvorrichtung die Geschwindigkeit des Bandes (18) so regelt, dass ein Grenzwert der vom Greifer (22) auf den Bogen (21) ausgeübten Zugkraft nicht überschritten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (18) an einer Saugoberfläche (19) eines Saugkastens (07) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die CCD-Kamera (08) eine Flächenkamera ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (18) ein endloses Band ist, das über zwei Führungswalzen (14; 16) geführt den Saugkasten (07) umschlingt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogentransportrichtung (13) des Bogens (21) vertikal ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen Druckwerk und Bogenausleger (09) einer Bogenrotationsdruckmaschine angeordnet ist.