專利名稱：實行質(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)印刷時實行質(zhì)量管理的設(shè)備和方法。
迄今在實際工作中通常偶爾地提取和測量樣品。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，因為給樣品作標(biāo)記不是自動進(jìn)行的。
對于單張紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)已經(jīng)建議了一種設(shè)在紙張沉積裝置延長線中的紙張檢查系統(tǒng)，其中，對每一張接收的紙張借助于多臺攝象機(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，可對所涉及的紙張作記號或剔除。沒有記錄所測得的值。
在這里所采用的實際上檢測整個紙張的攝象機(jī)工作速度較低。就因為這一原因，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，因為在這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，設(shè)計一種在卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)中進(jìn)行質(zhì)量管理的設(shè)備和方法，使得在線測量在不限制生產(chǎn)速度的同時保證有高的精度。
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)有一個可沿被印刷的卷筒紙寬度調(diào)整的測量頭和一個控制器，測量頭包括一個分光計和一個光源，并可借助于一個為卷筒紙輪轉(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)記錄每個測量頭的測量信號。
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選出的點上，實施色密度和光譜分布的周期性重現(xiàn)的同時測量；在生產(chǎn)過程中連續(xù)地記錄測量結(jié)果；以及，至少在生產(chǎn)過程結(jié)束后按規(guī)定的準(zhǔn)則評估測量結(jié)果。
由于測量頭側(cè)向的可調(diào)性并通過編碼器觸發(fā)測量頭，所以實際上能到達(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)一個測量頭。測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。因為連續(xù)記錄和繪出測得的值，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；這樣做在面對客戶事后對質(zhì)量可能提出抱怨時是重要的，這種情況尤其在印刷大面積的廣告等時是常常會發(fā)生的。在整個生產(chǎn)過程中儲存的測量值可以在生產(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。但與此同時也可以在連續(xù)生產(chǎn)的過程中已經(jīng)對測量結(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)備的示意圖和信號流箭頭；圖2 配屬于一個測量點的色位描述舉例；圖3 配屬于一個測量點的時間-密度曲線圖舉例；以及圖4 配屬于一個測量點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或為干燥機(jī)所配的冷卻器與折頁機(jī)4之間的區(qū)域內(nèi)，通過一個在這里由多個測量頭5組成的測量裝置。為了避免因顫動等引起嚴(yán)重的卷筒紙偏移為測量裝置分配一比較短的以兩個導(dǎo)向輥6為界的紙段。
借助于測量頭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或點區(qū)7中，總是同時測量色密度和顏色的光譜分布。為此，測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，以及可以手動地和/或通過所配設(shè)的驅(qū)動電機(jī)沿橫向構(gòu)件8調(diào)整。為了到達(dá)所指派的測量點，測量頭5沿所配設(shè)的橫向構(gòu)件8按照所指派的測量點的側(cè)向坐標(biāo)移動。沿周向，測量點由一個可被卷筒紙輪轉(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)的測量點上用于起動每個測量頭5的觸發(fā)點。
測量頭5包含一個分光計，在每次觸發(fā)時分光計同時記錄在指定的測量區(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)的測量區(qū)7在配屬的測量頭5下方通過時實施這種觸發(fā)。
為保證可靠地測量，測量頭5還包括一個光源。它可以設(shè)計為持續(xù)發(fā)光的石英燈或最好設(shè)計為與分光計一起可周期性觸發(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。
為測量裝置配設(shè)一控制器?？刂破靼ㄒ粋€中央處理單元12，它含有一記錄儲存器10、接受編碼器9的信號和有一個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)整和激活測量頭5的控制信號。在這種情況下操作人員實際上只輸入有關(guān)測量點的坐標(biāo)。上述控制信號經(jīng)信號線14傳輸給在下游的子單元13，由子單元就地操縱測量頭5。為了縮短測量頭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)行通過電動機(jī)的微調(diào)。
在工作中由子單元13同時處理由一些測量頭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。在所表示的實施例中通過信號線14朝兩個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)儲存到記錄存儲器10中。
為保證由測量頭5進(jìn)行的測量有高的精度，實施平行于測量頭5所進(jìn)行的測量的基準(zhǔn)測量。在這里為子單元13配設(shè)相應(yīng)的基準(zhǔn)測量裝置15。
為獲得高精度的另一項措施是，補(bǔ)償會影響測量結(jié)果的溫度波動。為此，設(shè)置一個同樣配屬于子單元13的補(bǔ)償器15a，它可以按照預(yù)定的程序通過計算補(bǔ)償在測量區(qū)內(nèi)發(fā)生的溫度波動。溫度檢測可通過測量頭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，測量頭5各有一個管形外殼，外殼以其前部開口貼近卷筒紙2地定位，使之只留下一個很小的間隙，因此能通過間隙侵入的雜光很少。同時，測量頭5管形外殼的直徑選擇為比可檢測的測量場的直徑大，因此在測量場區(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。
由測量頭5所測得的當(dāng)前值，必要時經(jīng)適當(dāng)整理后按要求顯示。為此設(shè)有一個可由控制器的中央處理單元12操縱的顯示器16。其中可為每一個測量頭5分配一個自己的顯示區(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，如信號線18所示。因此，一旦測量頭5的當(dāng)前測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中輸入一個故障信號。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性措施，例如，如在圖1中用信號線19所表示的那樣，可以影響色系的調(diào)整。與此同時可以操縱報警器20向操作人員報警。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，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)則評估在記錄存儲器10中所儲存的信息資料。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)各測量點的所謂色位(Farbort)的評估，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21表征實用的理想值。圍繞著點21的區(qū)域22表征光譜范圍，顏色在這一范圍內(nèi)變動。因此一眼就可以看出，是否保持在一個誤差極限范圍內(nèi)，這一誤差范圍例如形式上是一個圍繞點21的圓。
另一種可能性是畫出色密度隨時間的變化。圖3以這種時間-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)時間的變化。其中，線23表征理想的變化。曲線24表示實際的變化。
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。其中可以畫出單個測量的光譜分布，或畫出多個或所有測量的綜合的光譜分布圖。
因此，本發(fā)明構(gòu)成了可靠地實施質(zhì)量管理的一個重要的要素。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)印刷時實行質(zhì)量管理的設(shè)備，它有至少一個可沿被印刷的卷筒紙(2)寬度調(diào)整的測量頭(5)，測量頭包括一個分光計和一個光源并可借助于一個為卷筒紙輪轉(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)記錄每個測量頭(5)的測量信號。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為設(shè)有多個可沿被印刷的卷筒紙(2)寬度調(diào)整的測量頭(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，其特征為測量頭(5)的光源設(shè)計為閃光器。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征為測量頭(5)有一管形外殼，它有一個比分配的測量場的直徑大的直徑。
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)測量裝置(15)和/或溫度波動補(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接收編碼器(9)的信號和含有一個記錄存儲器(10)的中央處理單元(12)，以及有一個與之連通并配設(shè)于測量頭(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)的信號操縱報警器(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)印刷時實行質(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選出的點上，實施色密度和光譜分布的周期性重現(xiàn)的同時測量；在生產(chǎn)過程中連續(xù)地記錄測量結(jié)果；以及，至少在生產(chǎn)結(jié)束后按規(guī)定的準(zhǔn)則評估測量結(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)行測量結(jié)果的評估。
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，其特征為畫出單個測量的光譜分布圖和/或多個測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)各個準(zhǔn)則的誤差極限；進(jìn)行涉及這些準(zhǔn)則的連續(xù)評估，在這種情況下當(dāng)生產(chǎn)過程中超越了誤差極限時，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)印刷時實行質(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選出的點上,實施色密度和光譜分布的周期性重現(xiàn)的同時測量,在生產(chǎn)過程中連續(xù)記錄測量結(jié)果,至少在生產(chǎn)結(jié)束后按規(guī)定準(zhǔn)則評估測量結(jié)果。為此所提供的設(shè)備設(shè)有至少一個可沿被印刷的卷筒紙寬度調(diào)整的測量頭,測量頭具有分光計和光源,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)記錄每個測量頭的測量信號。
文檔編號G01J3/46GK1191805SQ98103889
公開日1998年9月2日 申請日期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 申請人:鮑德溫格拉弗泰克有限公司