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Title:
METHOD FOR CALIBRATING AN ENGRAVING AMPLIFIER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/036265
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for calibrating an engraving amplifier (8) in an electronic engraving machine, whereby a vibration signal (R) used to control the burin (4) of an engraving element is produced using engraving tone values (GD) representing desired tone values ranging from 'light' to 'dark'. Small cup shapes are engraved with the burin (4). The dimensions of said cup shapes define the real tone values. Transmission functions are initially determined, reproducing correlations between signal values that are adjusted in the engraving amplifier (8) and the resulting changes in the real dimensions of the cup shapes. Sample cup shapes (33) are engraved for predetermined desired tone values using the adjusted signal values for at least one of the parameters such as 'vibration', 'light', 'dark' or 'mid tone'. Differential values are obtained from real measured dimensions and the predetermined desired dimensions of the sample cup shapes (33), taking into account the transmission functions, whereby said differential values are used to correct the adjusted signal values. Operations are repeated using the corrected signal values until the real dimensions of the engraved cup shapes correspond to at least a permissible variation of the desired dimensions.

Inventors:
WEIDLICH ERNST-RUDOLF GOTTFRIE (DE)
Application Number:
PCT/DE1999/000052
Publication Date:
July 22, 1999
Filing Date:
January 15, 1999
Export Citation:
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Assignee:
HEIDELBERGER DRUCKMASCH AG (DE)
WEIDLICH ERNST RUDOLF GOTTFRIE (DE)
International Classes:
B41C1/045; H04N1/407; (IPC1-7): B41C1/045; H04N1/407
Domestic Patent References:
WO1996026837A11996-09-06
Foreign References:
EP0595324A11994-05-04
US3893166A1975-07-01
US5438422A1995-08-01
DE19717990A11997-11-13
Attorney, Agent or Firm:
HEIDELBERGER DRUCKMASCHINEN AG (Klaus TPT-R4 Siemenswall Kiel, DE)
HEIDELBERGER DRUCKMASCHINEN AG (Klaus TPT-R4 Siemenswall Kiel, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Kalibrierung eines Gravierverstärkers in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck, bei dem in einem Gravierverstärker (8) aus Gravurwerten (GD), welche zu gravie rende Solltonwerte zwischen"Licht"und"Tiefe"darstellen, und einem peri odischen Vibrationssignal (R) zur Erzeugung eines Gravurrasters ein Gra viersignal (G) zur Ansteuerung des Gravierstichels (4) eines Gravierorgans (3) gewonnen wird, der Gravierstichel (4) in den Druckzylinder (1) eine Folge von in dem Gra vurraster angeordneten Näpfchen eingraviert, deren geometrischen Abmes sungen die gravierten Isttonwerte bestimmen und der Gravierverstärker (8) derart kalibriert wird, daß die gravierten Isttonwerte den zu gravierenden Solltonwerten entsprechen, dadurch aekennzeichnet, daß a) Übertragungsfunktionen (f) ermittelt werden, welche die Zusammenhänge zwischen am Gravierverstärker (8) eingestellten Änderungen der Signal werte (R, GL, GT, GM) und den daraus resultierenden Änderungen der geo metrischen Istabmessungen der gravierten Näpfchen wiedergeben, b) am Gravierverstärker (8) Signalwerte (R, GL, GT, GM) zur Änderung minde stens eines Parameters"Vibration","Licht","Tiefe"oder"Mittelton"einge stellt werden, c) mit den im Gravierverstärker (8) eingestellten Signalwerten (R, GL, GT, GM) Probenäpfchen (33) für vorgegebene Solltonwerte graviert und deren geo metrische Istabmessungen ausgemessen werden, c) aus den gemessenen Istabmessungen und den vorgegebenen Sollabmes sungen der gravierten Probenäpfchen (33) unter Berücksichtigung der er mittelten Übertragungsfunktionen (f) Differenzwerte (AR, AGL, AGT, AGM) ermittelt werden, d) die im Schritt b) eingestellten Signalwerte (R, GL, GT, GM) durch Addition der Differenzwerte (AR, AGL, AGT, AGM) korrigiert werden und e) die Abläufe b) bis d) jeweils mit den korrigierten Signalwerten (R, GL, GT, GM) solange wiederholt werden, bis die geometrischen Istabmessungen der gravierten Probenäpfchen mindestens innerhalb eines Toleranzbereichs um die vorgegebenen Sollabmessungen liegen.
2. Verfahren nach Anspruch1, dadurch qekennzeichnet, daß die Ermittlung der Übertragungsfunktionen (f) vor der Kalibrierung des Gravierverstärkers (8) er folgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch qekennzeichnet, daß die Zusammenhänge zwischen am Gravierverstärker (8) einzustellenden Signalwerten (R, GL, GT, GM) und den geometrischen Istabmessungen der gravierten Näpfchen annähernd linear sind und die Zusammenhänge durch Übertragungskoeffizienten (f) definiert sind.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, ÄnderungdesParameters"Vibratin"derVibrationssignalzur wert (R) eingestellt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, da# zur Änderung der Parameter"Licht","Tiefe"oder"Mittelton"der entsprechende Graviersignalwert (GL, GT, GM) eingestellt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch qekenn zeichnet, da# zur Verkürzung der Kalibrierungszeit bei jedem Ablauf die gemessenen geometrischen Istabmessungen der Pro benäpfchen (33) mit den vorgegebenen geometrischen Sollabmessungen verglichen werden, falls die gemessenen geometrischen Istabmessungen unterhalb eines vor gegebenen Toleranzbereiches für die geometrischen Sollabmessungen lie gen, die Übertragungsfunktionen (f) neu berechnet werden und die Differenzwerte (AR, AGL, #GT, #GM) unter Berücksichtigung der neu be rechneten Übertragungsfunktionen (f') ermittelt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch qekenn zeichnet, daß die Neuberechnung der Übertragungsfunktionen (f) jeweils durch Differenzbildung zwischen den eingestellten Signalwerten und durch Differenzbildung zwischen den funktionsmäßig zugehörigen geometrischen Istabmessungen der Näpfchen von zwei aufeinander folgenden Abläufen er folgt.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die geometrischen Abmessung eines Näpfchens die Querdia gonalen (dQ), die Längsdiagonale (dL) und gegebenenfalls der Durchstich (dK) ist.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die für den ersten Ablauf eingestellten Signalwerte Erfahrungs werte sind.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, da# die für den ersten Ablauf eingestellten Signalwerte Erfahrungs werte sind.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß Probenäpfchen (33) graviert werden, welche die Tonwerte "Licht","Tiefe"und"Mittelton"reprasentieren.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn ziechnet,da# mit einer Videokamera (21) ein Videobild der gravierten Probenäpfchen (33) aufgenommen wird und die geometrischen Istabmessungen der gravierten Probenäpfchen (33) aus dem Videobild ermittelt werden.
13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch qekenn zeichnet, daß der Differenzwert (AR) des Vibrationssignalwertes (R) für den Parameter"Vibration"aus der Differenz zwischen den lstabmessungen (d"QT, d"K) und den Sollabmessungen (d'QT, d'K) eines den Tonwertbereich"Tiefe" repräsentierenden Näpfchens ermittelt wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch qekenn zeichnet,da# eine fiktive Querdiagonale (d*QL) für ein den Tonwertbereich "Licht" reprä sentierendes Näpfchen als Summe aus der gemessenen Querdiagonalen (d"QL) und einer Querdiagonalenänderung (AdQL (R)), die sich aufgrund der Änderung (AR) des Vibrationssignals (R) ergibt, die Abweichung (AdQL) der fiktiven Querdiagonalen (d*QL) von der Soll Querdiagonalen (d'QL) ermittelt wird und der Differenzwert (AGL) des Graviersignalwertes (GL) für den Parameter "Licht"aus der festgestellten Abweichung (ados und der Übertragungs funktion (f (GL)) berechnet wird, welche den Zusammenhang zwischen einer Änderung des Graviersignalwertes (GL) fuir den Parameter"Licht"und der daraus resultierenden Änderung der Querdiagonalen (dQL) eines den Ton wertbereich"Licht"repräsentierenden Näpfchens wiedergibt.
15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch qekenn zeichnet,da# eine fiktive Querdiagonale (d*QT) für ein den Tonwertbereich"Tiefe"reprä sentierendes Näpfchen als Summe aus der gemessenen Querdiagonalen (d"QT) und einer Querdiagonalenänderung (AdQT (R)), die sich aufgrund der Änderung (AR) des Vibrationssignals (R) ergibt, die Abweichung (AdQT) der fiktiven Querdiagonalen (d*QT) von der Soll Querdiagonalen (d'QT) ermittelt wird und der Differenzwert (AGT) des Graviersignalwertes (GT) für den Parameter "Tiefe"aus der festgestellten Abweichung (AdQT) und der Übertragungs funktion (f (GT)) berechnet wird, welche den Zusammenhang zwischen einer Änderung des Graviersignalwertes (GT) für den Parameter"Tiefe"und der daraus resultierenden Änderung der Querdiagonalen (dQT) eines den Ton wertbereich"Tiefe"repräsentierenden Näpfchens wiedergibt.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch qekenn zeichnet, daß eine fiktive Querdiagonale (d*QM) für ein den Tonwertbereich"Mittelton"re präsentierendes Näpfchen als Summe aus der gemessenen Querdiagona lenQuerdiagonalenänderungen(#dQM(R);#dQM(GL)#dQM(GT)),und die sich aufgrund der Änderung (AR) des Vibrationssignals (R) ergeben, die Abweichung (#dQM) der fiktiven Querdiagonalen (d*QM) von der Soll Querdiagonalen (d'QM) ermittelt wird und der Differenzwert (AGM) des Graviersignalwertes (GM) für den Parameter "Mittelton"aus der festgestellten Abweichung (#dQM) und der Übertra gungsfunktion (f (GM) berechnet wird, welche den Zusammenhang zwischen einer Änderung des Graviersignalwertes (GM) für den Parameter"Mittelton" und der daraus resultierenden Änderung der Querdiagonalen (dQM) eines den Tonwertbereich"Mittelton"repräsentierenden Näpfchens wiedergibt.
Description:
Verfahren zur Kalibrierunq eines Gravierverstärkers Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstech- nik und betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Gravierverstärkers in einer elektronischen Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck.

In einer elektronischen Graviermaschine bewegt sich ein Gravierorgan mit einem Gravierstichel als Schneidwerkzeug in axialer Richtung an einem rotierenden Druckzylinder entlang. Der von einem Graviersignal gesteuerte Gravierstichel schneidet eine Folge von in einem Gravurraster angeordneten Näpfchen in die Mantelfläche des Druckzylinders. Das Graviersignal wird in einem Gravierverstär- ker durch Überlagerung von Bildsignalwerten mit einem periodischen Vibrations- signal gebildet. Während das Vibrationssignal eine oszillierende Hubbewegung des Gravierstichels zur Erzeugung des Gravurrasters bewirkt, bestimmen die Bild- signalwerte, welche die zu reproduzierenden Tonwerte zwischen"Licht"und "Tiefe"repräsentieren, die geometrischen Abmessungen der gravierten Näpfchen.

Damit die auf dem Druckzylinder gravierten Näpfchen die durch die Bildsignalwerte vorgegebenen Solltonwerte haben, wird eine Kalibrierung des Gravierverstärkers vorgenommen. Dazu werden bei einer Probegravur Probenäpfchen für vorgege- bene Solitonwerte graviert, beispielsweise für die Solltonwerte"Licht","Tiefe"und "Mittelton". Nach der Probegravur werden die geometrischen Istabmessungen der gravierten Probenäpfchen ausgemessen und mit den entsprechenden Sollabmes- sungen verglichen. Aus dem Vergleich der geometrischen Abmessungen werden Einstellwerte ermittelt, mit denen das Graviersignal derart kalibriert wird, daß die geometrischen Abmessungen der bei der Gravur tatsächlich erzeugten Näpfchen den für eine tonwertrichtige Gravur erforderlichen geometrischen Abmessungen entsprechen.

Bei der herkömmlichen Kalibrierung erfolgen die Vorgabe von Einstellwerten, das Ausmessen der geometrischen Abmessungen der bei Probegravuren gravierten Probenäpfchen und die Ermittlung neuer Einstellwerte anhand der Meßergebnisse im wesentlichen manuell, wobei die Einstellungen und nachfolgende Probegravu- ren solange fortgesetzt werden, bis eine optimale Kalibrierung erreicht ist.

Die herkömmliche Vorgehensweise hat den Nachteil daß der Operator praktische Erfahrungen über die Zusammenhänge zwischen den elektrischen Einsteligrößen und den zu erwartenden geometrischen lstabmessungen der Probenäpfchen ha- ben muß, wobei zahlreiche Parameter und Randbedingungen zu beachten sind, wie das Übertragungsverhalten des Gravierverstärkers und des Gravierorgans, der Schneidwinkel und der Abnutzungsgrad des Gravierstichels sowie die Material- härte der zu gravierenden Mantelfläche des Druckzylinders. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der herkömmlichen Vorgehensweise die einzelnen Übertra- gungsfunktionen vorab anhand zahlreicher Probegravuren erfaßt werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Kalibrierung eines Gravierverstärkers in einer elektronischen Graviermaschine derart zu ver- bessern, daß ohne Kenntnis der einzelnen Übertragungsfunktionen und Randbe- dingungen ein weitestgehender automatischer und optimaler Ablauf der Kalibrie- rung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur erläutert, die ein prinzipielles Ausführungsbeispiel für eine elektronische Graviermaschine zur Gravur von Druckzylindern für den Tiefdruck zeigt. Die Graviermaschine ist beispielsweise ein HelioKlischograph der Firma Hell Gravure Systems GmbH, Kiel, DE.

Ein Druckzylinder (1) wird von einem Zylinderantrieb (2) rotatorisch angetrieben.

Die Gravur auf dem Druckzylinder (1) erfolgt mittels eines Gravierorgans (3), das eine Gravierstichel (4) als Schneidwerkzeug aufweist.

Das Gravierorgan (3) befindet sich auf einem Gravierwagen (5), der mittels einer Spindel (6) von einem Gravierwagenantrieb (7) in Achsrichtung des Druckzylinders (1) bewegt wird.

Der Gravierstichel (4) des Gravierorgans (3) schneidet gravierlinienweise eine Fol- ge von in einem Gravurraster angeordneten Näpfchen in die Mantelfläche des ro- tierenden Druckzylinders (1), während sich der Gravierwagen (5) mit dem Gra- vierorgan (3) in Vorschubrichtung axial an dem Druckzylinder (1) entlang bewegt.

Der Gravierstichel (4) des Gravierorgans (3) wird durch ein Graviersignal G ge- steuert. Das Graviersignal G wird in einem Gravierverstärker (8) durch Überlage- rung eines periodischen Vibrationssignals R mit Bildsignalwerten B gebildet, wel- che die Tonwerte der zu gravierenden Näpfchen zwischen"Licht" (Weiß) und "Tiefe" (Schwarz) repräsentieren. Während das periodische Vibrationssignal R ei- ne oszillierende Hubbewegung des Gravierstichels (4) zur Erzeugung des Gravur- rasters bewirkt, bestimmen die Bildsignalwerte B in Verbindung mit der Amplitude des Vibrationssignals R die geometrischen Abmessungen der gravierten Näpfchen wie Querdiagonale, Längsdiagonale, Stegbreite und Durchstich.

Die Bildsignalwerte B werden in einem D/A-Wandler (9) aus Gravurdaten GD ge- wonnen, die in einem Gravurdatenspeicher (10) abgelegt sind und aus diesem Gravierlinie für Gravierlinie ausgelesen und dem D/A-Wandler (9) zugeführt wer- den. Jedem Gravierort für ein Näpfchen ist im Gravurraster ein Gravurdatum zu- geordnet, welches als Gravierinformation den zu gravierenden Tonwert zwischen den Tonwerten"Licht"und"Tiefe"enthält.

Dem Druckzylinder (1) ist ein XY-Koordinatensystem zugeordnet, dessen X-Achse in Achsrichtung und dessen Y-Achse in Umfangsrichtung des Druckzylinders (1) orientiert sind. Die x-Ortskoordinaten der im Gravurraster angeordneten Gra- vierorte auf dem Druckzylinder (1) werden von dem Gravierwagenantrieb (7) er- zeugt. Ein mit dem Zylinderantrieb (2) mechanisch gekoppelter Positionsgeber (11) erzeugt die entsprechende y-Ortskoordinaten der Gravierorte auf dem Druckzylin- ders (1). Die Ortskoordinaten (x, y) der Gravierorte werden über Leitungen (12,13) einem Steuerwerk (14) zugeführt.

Das Steuerwerk (14) steuert die Adressierung und das Auslesen der Gravurdaten GD aus dem Gravurdatenspeicher (10) in Abhängigkeit von den xy-Ortskoordina- ten der aktuellen Gravierorte über eine Leitung (15). Das Steuerwerk (14) erzeugt

außerdem das Vibrationssignal R auf einer Leitung (16) mit der für die Erzeugung des Gravurrasters erforderlichen Frequenz.

Zur Gravur von Probenäpfchen bei einer Probegravur, die vor der eigentlichen Gravur des Druckzylinders (1) stattfindet, weist die Graviermaschine einen Probe- gravurrechner (19) auf, der die erforderlichen Gravurdaten GD*, welche die geo- metrischen Sollabmessungen der zu gravierenden Probenäpfchen darstellen, als digital/analog gewandelte Bildsignalwerte B an den Gravierverstärker (8) liefert.

Zur Aufnahme eines Videobildes der bei der Probegravur erzeugten Probenäpf- chen ist ein in Achsrichtung des Druckzylinders (1) verschiebbarer Meßwagen (20) mit einer Videokamera (21) vorgesehen, die über eine Leitung (22) mit einer Bild- auswertestufe (23) zum Ausmessen der geometrischen Istabmessungen der Pro- benäpfchen im Videobild verbunden ist. Der Meßwagen (20) kann automatisch über eine Spindel (24) von einem Meßwagenantrieb (25) auf die erforderlichen axialen Meßpositionen bewegt werden. Der Meßwagenantrieb (25) wird durch ei- nen Steuerbefehl auf einer Leitung (26) von dem Steuerwerk (14) aus gesteuert.

Alternativ kann die Videokamera (21) auch im Bereich des Gravierorgans (3) an- geordnet werden.

Die in der Bildauswertestufe (23) ermittelten geometrischen Istabmessungen der gravierten Probenäpfchen werden als Meßwerte M über eine Leitung (27) an den Probegravurrechner (19) übertragen. In dem Probegravurrechner (19) werden durch Vergleich der geometrischen Istabmessungen mit den vorgegebenen geo- metrischen Sollabmessungen elektrische Einstellwerte E für die Parameter "Vibration","Licht","Tiefe"und"Mittelton"gewonnen, die dem Gravierverstärker (8) über eine Leitung (28) zugeführt werden. Mit Hilfe der elektrischen Einstellwerte E werden das Vibrationssignal R und das Graviersignal G in dem Gravierverstärker (8) derart kalibriert, daß die bei der späteren Gravur des Druckzylinders (1) tat- schlich erzeugten Näpfchen die für eine tonwertrichtige Gravur erforderlichen geometrischen Sollabmessungen aufweisen. Die Kalibrierung kann manuell, vor- zugsweise aber automatisch durch eine dynamische Regelung erfolgen, die vor oder während der eigentlichen Druckformherstellung stattfinden kann.

Die erfindungsgemäße Kalibrierung bezüglich der Parameter"Vibration","Licht", "Tiefe"und"Mittelton"besteht aus aufeinanderfolgenden Zyklen oder Abläufen, wobei ein Ablauf aus folgenden Schritten [A] bis [F] besteht : [A] Eingabe der elektrischen Einstellwerte En für die einzelnen Parameter "Vibration","Licht","Tiefe"und"Mittelton"eines Ablaufs (n), [B] Durchführung einer Probegravur mit den eingegebenen Einstellwerten En, [C] Ausmessen der geometrischen Istabmessungen der gravierten Probenäpf- chen, [D] Vergleich der geometrischen Istabmessungen mit den vorgegebenen Soll- abmessungen, [E] Bereitstellung von Übertragungskoeffizienten, welche die Zusammenhänge zwischen den Änderungen der elektrischen Signalwerte und den daraus re- sultierenden Änderungen der geometrischen Abmessungen der gravierten Näpfchen wiedergeben, und [F] Ermittlung von Differenzwerten DE aus den geometrischen Istabmessungen und den Sollabmessungen der gravierten Probenäpfchen und den Übertra- gungskoeffizienten sowie Berechnung von neuen Einstellwerten aus den Differenzwerten AE gemäß Gleichung En+1 = En + AE für den nachfolgenden Ablauf (n+1).

Die einzelnen Schritte [A] bis [F] eines Ablaufs werden nachfolgend näher erläu- tert.

Schritt A In dem Schritt [A] werden die elektrischen Einstellwerte ER, EL, ET und EM für die einzelnen Parameter"Vibration","Licht","Tiefe"und"Mittelton"in den Gravierver- stärker (8) eingegeben, wobei die Einstellwerte ER die Amplitude des Vibrations- signals R, die Einstellwerte EL und ET die Graviersignalwerte GL und GT für"Licht" und"Tiefe"sowie die Einstellwerte EM den Graviersignalwert GM für die Korrektur eines Mitteltons steuern.

In dem Ablauf I sind die Einstellungswerte El im allgemeinen Erfahrungswerte, in den folgenden Ablaufen (n+1) die jeweils im Schritt [E] des vorangegangenen Ab- laufs (n) berechneten Einstellwerte En+1.

Schritt [Bl Im Schritt [B] wird eine Probegravur mit den im Schritt [A] eingegebenen Einstell- werten ERn, ELn, ETn und EMn durchgeführt. Zur Erzeugung der Probenäpfchen ruft der Probegravurrechner (19) beispielsweise die Gravurdaten GD* für die Sollwerte "Tiefe","Licht"und für mindestens einen zwischen den Tonwerten"Licht"und "Tiefe"liegenden"Mittelton"auf. Die Gravurdaten GD* repräsentieren die vorge- gebenen geometrischen Sollabmessungen der Probenäpfchen, beispielsweise die Soll-Querdiagonalen dQL, dQT und dQM sowie bei Probenäpfchen mit Durchstich die Breite dK des Durchstichs oder Kanals. Die aufgerufenen Gravurdaten GD* wer- den in das Graviersignal G für das Gravierorgan (3) umgesetzt. Das Gravierorgan (3) graviert auf nebeneinander liegenden Gravierlinien (29) mindestens ein Pro- benäpfchen (30) für"Licht" (L),"Tiefe" (T) und"Mittelton" (M). Vorzugsweise wer- den auf jeder Gravierlinie (29) mehrere gleiche Probenäpfchen (30) graviert, bei- spielsweise über einen wählbaren Gravierlinienbereich.

Schritt rCl In dem Schritt [C] nimmt die Videokamera (21) ein Videobild der gravierten Pro- benäpfchen (30) auf, um in der Bildauswertestufe (23) anhand des Videobildes die geometrischen Istabmessungen, nämlich die Querdiagonalen d"QL, d"QT, d"QM und die Breite d"K des Durchstichs der gravierten Probenäpfchen (30) für"Licht", "Tiefe"und"Mittelton"auszumessen und als Meßwerte M an den Probegravur- rechner (19) weiterzuleiten. Ein Verfahren zur automatischen Auswertung eines Videobildes zwecks Ermittlung der geometrischen Abmessungen von Probenäpf- chen ist beispielsweise ausführlich in der PCT-Patentanmeldung No. PCT/DE 98/01441 erläutert.

Schritt fi1 In dem Schritt [D] werden die geometrischen Istabmessungen d"QL, d"QT, d"QM und d'K und die entsprechenden geometrischen Sollabmessungen d'QL, d'QT, d'QM und d'K miteinander verglichen und anhand des Vergleichs entschieden, ob ein weite- rer Ablauf zur Optimierung der Kalibrierung folgen muß oder die Kalibrierung be- reits beendet werden kann. Die Kalibrierung wird beispielsweise dann abgeschlos- sen, wenn entweder die gemessenen Istabmessungen mit den Sollabmessungen übereinstimmen oder wenn die erreichten Istabmessungen innerhalb eines vorge- gebenen Toleranzbereichs um die vorgegebenen Sollabmessungen liegen. An- stelle der Querdiagonalen d"QL, d"QT und d"QM der Näpfchen können auch deren Längsdiagonalen untersucht werden.

Schritt [E Im Schritt [E] werden Übertragungskoeffizienten"f'bereitgestellt, welche die funk- tionellen Zusammenhänge zwischen den Änderungen der elektrischen Signalwerte AR, AGL, AGT und AGM und den daraus resultierenden Änderungen der geometri- schen Abmessungen #dQMund#dKdergraviertenNäpfchenberück-#dQT, sichtigen. Diese funktionsmäßigen Zusammenhänge werden nachfolgend erläu- tert.

Eine Änderung des Vibrationssignals AR zur Kalibrierung des Parameters "Vibration"beeinflußt die Querdiagonale dQT und den Durchstich dK eines den Tonwert"Tiefe"repräsentierenden Näpfchens nach folgender Beziehung (I) : A (dQT-dK) = f (R) x AR (I) Zusätzlich nimmt eine Änderung des Vibrationssignals AR Einfluß auf die Querdia- gonalen dQL, dQT und dQM der die Tonwerte"Licht","Tiefe"und"Mittelton"reprä- sentierenden Näpfchen nach folgenden Beziehungen (II), (III) und (IV) :

x#R(II)#dQL(R)=fL(R) <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> x#R(III)#dQT(R)=fT(R) <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> x#R(IV)#dQM(R)=fM(R) Eine Änderung des Graviersignalwertes AGL zur Kalibrierung des Parameters dieQuerdiagonaledQLeinesdenTonwert"Licht"repräsentie-"Licht "beeinflu#t renden Näpfchens nach folgender Beziehung (V) : 1/f(GL)x#GL(V)#dQL= Zusätzlich nimmt eine Änderung des Graviersignalwertes AGL Einfluß auf die Querdiagonale dQM eines den Tonwert"Mittelton"repräsentierenden Näpfchens nach folgender Beziehung (VI) : fM(GL)x#GL(VI)#dQM(GL)= Eine Änderung des Graviersignalwertes AGT zur Kalibrierung des Parameters "Tiefe"beeinflußt die Querdiagonale dQT eines den Tonwert"Tiefe"repräsentie- renden folgenderBeziehung(VII):nach x#GT(VII)#dQT=1/f(GT) Zusätzlich nimmt eine Änderung des Graviersignalwertes AGT Einfluß auf die einesdenTonwert"Mittelton"repräsentierendenNäpfchensQuerdi agonaledQM nach folgender Beziehung (VIII) : FM(GT)x#GT(VIII)#dQM(GT)= Durch eine Korrektur des Mitteltons wird die mechanische Abnutzung des Gravier- stichels eines Gravierorgans, die sich insbesondere durch ein verkleinertes Näpf-

chenvolumen bei einen Mittelton repräsentierenden Näpfchen bemerkbar macht, korrigiert. Eine Änderung des Graviersignalwertes AGM zur Mitteltonkorrektur be- einflußt die Querdiagonale dQM eines den Mittelton repräsentierenden Näpfchens nach folgender Beziehung (IV) : 1/f(GM)x#GM(IX)#dQM= Unter der im beschriebenen Ausführungsbeispiel gemachten Annahme, daß die Zusammenhänge näherungsweise linear sind, ist"f'jeweils ein Übertragungskoef- fizient. Für den Fall, daß die funktionalen Zusammenhänge jedoch nicht linear sein sollten, kann"f'jeweils auch eine Übertragungsfunktion sein. Die angegebenen Zusammenhänge sind direkt von der Art der Signalbearbeitung abhängig. Durch eine andere Signalbearbeitung kann sich der Umfang der funktionalen Zusam- menhänge ändern.

Die verschiedenen Übertragungskoeffizienten f in den Beziehungen (I) bis (IX), welche die Gesamtübertragungsfunktion der Graviermaschine zwischen den ein- gangsseitigen elektrischen Einstellwerten und den ausgangsseitigen geometri- schen Abmessungen der gravierten Näpfchen wiedergeben, werden in zweckmä- ßiger Weise vor der Kalibrierung anhand von Probegravuren ermittelt und zur späteren Verwendung in dem Probegravurrechner (19) gespeichert.

Schritt F In dem Schritt [E] werden jeweils für den nachfolgenden Ablauf (n+1) ein neuer Vi- brationssignalwert Rn+1 sowie neue Graviersignalwerte undGMn+1fürGTn+1 die einzelnen Parameter"Vibration","Licht","Tiefe"und"Mittelton"berechnet.

Parameter"Vibration" Zunächst wird unter Berücksichtigung der Beziehung (I) aus den gemessenen Istabmessungen d"QT und d"K, den Sollabmessungen d'QT und d'K und dem zuvor

ermittelten Übertragungskoeffizienten f (R) ein Differenzwert AR für das Vibrations- signals R nach Gleichung (X) berechnet.

AR = 1/f (R) [(d'QT-d'K)-(d"QT-d"K)](X) Dann wird der Vibrationssignalwert Rn+1 für den neuen Ablauf (n+1) aus dem nach Gleichung (X) ermittelten Differenzwert AR und dem Vibrationssignalwert Rn des vorangegangenen Ablaufs (n) nach Gleichung (XI) ermittelt.

Rn+1 = Rn + AR (XI) Dieser Vibrationssignalwert Rn+1 wird durch einen entsprechenden Einstellwert ER in den Gravierverstärker (8) für einen neuen Ablauf (n+1) eingegeben.

Parameter"Licht" Zunächst wird eine fiktive Querdiagonale d*QL als Summe aus der gemessenen Querdiagonalen d"QL und einer Querdiagonalenänderung AdQL (R), die sich auf- grund der Änderung AR des Vibrationssignals gemäß der Beziehung (II) ergeben hat, nach Gleichung (XII) berechnet. d*QL = d"QL + #dQL(R) (XII) Mit Hilfe der fiktiven Querdiagonalen d*QL wird festgestellt, wie sich der Gravier- signalwert AGL ändern muß, damit die Soll-Querdiagonale d'QL erreicht wird.

Dazu wird zunächst die Abweichung #dQL der fiktiven Querdiagonalen d*QL von der Soll-Querdiagonalen d'QL nach Gleichung (XIII) ermittelt. d*QL-d'QL(XIII)#dQL=

Aus dem Zusammenhang (V) wird dann die zur Korrektur der Abweichung #dQL erforderliche Anderung des Graviersignalwertes AGL unter Berücksichtigung des zuvor ermittelten Übertragungskoeffizienten f (GL) nach Gleichung (XIV) berechnet.

#GL #dQL(XIV)x Damit ergibt sich der neue Graviersignalwert GLn+1 für den Ablauf (n+1) gemäß Gleichung (XV).

GLn+1 = = GLn + AGL (XV) Dieser Graviersignalwert GLn+1 wird durch einen entsprechenden Einstellwert EL in den Gravierverstärker (8) für einen neuen Ablauf (n+1) eingegeben.

Parameter"Tiefe" Zunächst wird eine fiktive Querdiagonale d*QT als Summe aus der gemessenen Querdiagonalen d"QT und einer Querdiagonalenänderung AdQT (R), die sich auf- grund der Änderung AR des Vibrationssignals gemäß der Beziehung (III) ergeben hat, nach Gleichung (XVI) berechnet. d*QT = d"QT + AdQT (R) (XVI) Mit Hilfe der fiktiven Querdiagonalen d*QT wird festgestellt, wie sich der Gravier- signalwert AGT ändern muß, damit die Soll-Querdiagonale d'QT erreicht wird.

Dazu wird zunächst die Abweichung #dQT der fiktiven Querdiagonalen d*QT von der Soll-Querdiagonalen d'QT nach Gleichung (XVII) ermittelt.

(XVII)#dQT=d*QT-d'QT

Aus dem Zusammenhang (VII) wird dann die zur Korrektur der Abweichung #DQT erforderliche Änderung des Graviersignalwertes AGT unter Berücksichtigung des zuvor ermittelten Übertragungskoeffizienten f (GT) nach Gleichung (XVIII) berech- net.

#GT #dQT(XVIII)x Damit ergibt sich der neue Graviersignalwert GTn+1 für den Ablauf (n+1) gemäß Gleichung (IXX).

+#GT(IXX)GTn+1=GTn Dieser Graviersignalwert GTn+1 wird durch einen entsprechenden Einstellwert ET in den Gravierverstärker (8) für einen neuen Ablauf (n+1) eingegeben.

Parameter"Mittelton" Zunächst wird eine fiktive Querdiagonale d*QM als Summe aus der gemessenen Querdiagonalen d"QM und den Querdiagonalenänderungen AdQM (R), #dQM (GL) und #dQM (GT) nach Gleichung (XX) berechnet. Die Querdiagonalenanderungen AdQM (R), #dQM (GL) und #dQM (GT) ergeben sich dabei aufgrund der Änderung AR des Vibrationssignals R gemä# der Beziehung (IV) und der Änderungen AGL und AGT des Graviersignalwerte G gemäß der Beziehungen (VI) und (VIII).

+#dQM(R)+#dQM(GL)+#dQM(GT)(XX)d*QM=D"QM Mit Hilfe der fiktiven Querdiagonalen d*QM wird festgestellt, wie sich der Gravier- signalwert AGM ändern muß, damit die Soll-Querdiagonale d'QM erreicht wird.

Dazu wird zunächst die Abweichung AdQM der fiktiven Querdiagonalen d*QM von der Soll-Querdiagonalen d'QM nach Gleichung (XXI) ermittelt. d*QM-d'QM(XXI)#dQM= Aus dem Zusammenhang (IV) wird dann die zur Korrektur der Abweichung AdQM erforderliche Änderung des Graviersignalwertes AGM unter Berücksichtigung des zuvor ermittelten Übertragungskoeffizienten f (GM) nach Gleichung (XXII) berech- net.

#GM #dQM(XXII)x Damit ergibt sich der neue Graviersignalwert GMn+1 für den Ablauf (n+1) gemäß Gleichung (XXIII) zu : GMn+1 = GMn + AGM (XXIII) Dieser Graviersignalwert GMn+1 wird durch einen entsprechenden Einstellwert EM in den Gravierverstärker (8) für einen neuen Ablauf (n+1) eingegeben.

Die einzelnen Abläufe werden unter Beibehaltung der Übertragungskoeffizienten f solange wiederholt, bis festgestellt wird, daß entweder die gemessenen Istabmes- sungen mit den Sollabmessungen übereinstimmen oder daß die erreichten lstab- messungen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs um die vorgegebe- nen Sollabmessungen liegen.

Um die Anzahl der einzelnen Abläufe zu verkleinern und damit eine schnellere Ka- librierung zu erreichen, wird als vorteilhafte Weiterbildung vorgeschlagen, im Schritt [D] mindestens innerhalb einer Ablaufs (n), vorzugsweise innerhalb des zweiten Ablaufs II, die Differenzen zwischen den Sollabmessungen d'QT, d'QL, d'QM und d'K und den jeweils erreichten Istabmessungen d"QT, d"QL, d"QM und d"K fest-

zustellen und, falls die Differenzen größer als ein vorgegebener Toleranzbereich unterhalb der Sollabmessungen ist, im Sinne einer schnelleren Annäherung der Istabmessungen an die Sollabmessungen im Schritt [E] verbesserte Übertra- gungskoeffizienten f' zu ermitteln und dann im Schritt [F] anhand der neuen Über- tragungskoeffizienten f einen korrigierten Vibrationssignalwert Rn+1 sowie korri- gierte Graviersignalwerte GLn+11 GTn+1 und GMn+1 für den nachfolgenden Ablauf (n+1) zu berechnen, um eine schnelle Kalibrierung zu erreichen. Die verbesserten Übertragungskoeffizienten f können gespeichert und in vorteilhafter Weise für eine spätere Kalibrierung vor der Gravur eines neuen Druckzylinders (1) verwendet werden.

Die Ermittlung der verbesserten Übertragungskoeffizienten f', welche die Zusam- menhänge zwischen den eingestellten elektrischen Einstellwerten En (Rn, GLn, GTn, GMn) und den gemessenen geometrischen Abmessungen d"n (d"QL, d"QT, d"QM, d"K) wiedergeben, erfolgt durch Differenzbildung zwischen den Einstellwerte En und En+ und durch Differenzbildung und zwischen den gemessenen geometri- schen Abmessungen dn und dn+1 von zwei aufeinanderfolgenden Abläufen (n) und (n+1) nach folgendem allgemeinen Schema : Ablauf n : Einstellwert En # f # gemessene Abmessungen d"n Ablauf (n+1) : Einstellwert En+1 => f # gemessene Abweichungen d"n+i Differenzbildung : A (En - En+1) # f' # #(d"n - d"n+1) Die Ermittlung eines verbesserten Übertragungskoeffizienten f'wird am Beispiel des Parameters"Vibration"näher erläutert.

Ein in dem ersten Ablauf I eingegebener erster Vibrationssignalwert R, ergibt bei der ersten Messung die geometrischen Abmessungen dem und dKI. Ein in dem zweiten Ablauf II eingegebener zweiter Vibrationssignalwert RI, ergibt bei der

zweiten Messung die geometrischen Abmessungen do-ni und dKIl. Nach Differenz- bildung lä#t sich der verbesserte Übertragungskoeffizient f'für den Parameter "Vibration"bei bekanntem AR und bekannten geometrischen Abmessungen ge- mäß Gleichung (XIV) berechnen.

#R = RI)=f'[(dQTII-dQTI)-(dKII-dKI)](XIV)- Die Ermittlung verbesserter Übertragungskoeffizienten f' für die anderen Parame- ter"Licht","Tiefe"und"Mittelton"läuft analog ab.




 
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