DE29803837U1 - Lubrication-free color measuring device for offset printing - Google Patents
Lubrication-free color measuring device for offset printingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von drucktypischen Meßgrößen auf Druckbogen und/oder Druckplatten. Zur Qualitätskontrolle in der Druckindustrie müssen Meßgrößen wie optische Dichte, Farbwert, Rastertonwert, o.a. auf Druckbogen und Druckplatten gemessen werden. Dazu wird die auszumessende Vorlage auf eine ebene Meßfläche gelegt,, fixiert und eine Farbmeßeinrichtung mittels eines Positioniersystems beliebig über der Meßfläche bewegt. Bekannt sind Lösungen, bei denen Densitometer, Tristimulusmeßköpfe, Spektralfotometer und/oder Kombinationssensoren, die o.g. Meßfunktionen in einem Sensorkopf vereinen, durch Schlittenführungen in X- oder X- und Y-Richtung über dem Meßobjekt positioniert werden. Ein zentrales Problem bei all diesen Meßeinrichtungen stellt die berührungslose bzw. planparallele Führung des Meßkopfes zur Meßfläche dar, die angestrebt wird, um die auszumessende Vorlage nicht zu beschädigen bzw. zu verschmieren. Eine Nichtparallelität zwischen Meßkopffläche und Meßfläche ergibt sich objektiv aus Toteranzen in den Führungen des Positioniersystems, aus Toleranzen in der Meßtischplatte, auf die Vorlage gelegt wird, und aus geringfügiger Welligkeit der auszumessenden Vorlage. Je schwerer der Meßkopf ist, desto größer gestaltet sich das.Problem. Hat der Sensor nur wenige Male Berührung mit einem z.B. frisch bedruckten Bogen, baut sich Farbe am Meßkopfrand auf, die sich ständig vergrößert, den Bogen beschädigt und auch zu Meßungenauigkeiten führen kann. Um diesem Problem zu begegnen sind Lösungen bekannt, bei denen der Meßkopf von zwei Rollen begrenzt wird, die auf der auszumessenden Vorlage abrollen, wobei der eigentliche Meßkopf keine Berührung zum Bogen hat. Nachteilig ist der eingeschränkte Bewegungsbereich des Meßkopfes, da die Meßfelder immer von unbedruckten Bogenstellen umgeben sein müssen. Eine Messung direkt im Druckbild ist nicht möglich.The invention relates to a device for determining typical printing measurement variables on printed sheets and/or printing plates. For quality control in the printing industry, measurement variables such as optical density, color value, halftone value, etc. must be measured on printed sheets and printing plates. To do this, the original to be measured is placed on a flat measuring surface, fixed in place and a color measuring device is moved as desired over the measuring surface using a positioning system. Solutions are known in which densitometers, tristimulus measuring heads, spectrophotometers and/or combination sensors, which combine the above-mentioned measuring functions in one sensor head, are positioned over the measuring object using slide guides in the X or X and Y directions. A central problem with all of these measuring devices is the contactless or plane-parallel guidance of the measuring head to the measuring surface, which is aimed for in order not to damage or smear the original to be measured. A non-parallelism between the measuring head surface and the measuring surface results objectively from tolerances in the guides of the positioning system, from tolerances in the measuring table plate on which the template is placed, and from slight waviness of the template to be measured. The heavier the measuring head, the greater the problem. If the sensor only comes into contact with a freshly printed sheet a few times, for example, ink builds up on the edge of the measuring head, which constantly increases, damages the sheet and can also lead to measurement inaccuracies. To counteract this problem, solutions are known in which the measuring head is limited by two rollers that roll on the template to be measured, whereby the actual measuring head has no contact with the sheet. The disadvantage is the limited range of movement of the measuring head, since the measuring fields must always be surrounded by unprinted areas of the sheet. Measurement directly in the printed image is not possible.
Weiterhin sind Lösungen bekannt, bei denen der Abstand zwischen Meßkopffläche und Meßfläche berührungslos gemessen, und mittels einer zusätzlichen vertikalen Z-Achsenbewegung geregelt wird. Nachteilig ist dabei der hohe Aufwand bezüglich Sensorik, Mechanik und Regelung, zumal der zulässige Abstand nur wenige zehnte! Millimeter beträgt. Weiterhin ist eine Lösung nach DE 19530185 bekannt, bei der die Blasluft zentral durch den Lichtkanal des Sensorteiles auf die Meßfläche auftrifft und sternförmig zwischen Meßkopffläche und Meßfläche ausbläst, um eine Berührung zu verhindern. Sobald der Meßkopf aber eine bestimmte Schieflage überschreitet, wählt die Blasluft den Weg des geringsten Widerstandes und bläst am größeren Abstand h aus. Das Luftpolster an der Seite des geringen Abstandes bricht zusammen und an dieser Kante erfolgt das Abschmieren.Furthermore, solutions are known in which the distance between the measuring head surface and the measuring surface is measured without contact and regulated by means of an additional vertical Z-axis movement. The disadvantage here is the high level of effort required in terms of sensors, mechanics and control, especially since the permissible distance is only a few tenths of a millimeter. A solution according to DE 19530185 is also known in which the blowing air hits the measuring surface centrally through the light channel of the sensor part and blows out in a star shape between the measuring head surface and the measuring surface to prevent contact. However, as soon as the measuring head exceeds a certain inclination, the blowing air chooses the path of least resistance and blows out at the larger distance h. The air cushion on the side of the small distance collapses and smearing occurs at this edge.
Weiterhin ist.eine Lösung nach DD 260032 A1 bekannt, bei der ein Densitometerkopf gelenkig und höhenverschiebbar gelagert ist und Luft durch in gleichmäßiger Verteilung entlang des äußeren Randes des Densitometerkopfes durchleitende Bohrungen geblasen wird, wodurch eine plan- und höhenparalle' Einstellung zum Meßobjekt erfolgen soll. Nachteilig ist neben dem erhöhten Aufwand die praktischeFurthermore, a solution according to DD 260032 A1 is known, in which a densitometer head is mounted in an articulated and height-adjustable manner and air is blown through holes distributed evenly along the outer edge of the densitometer head, whereby a plane and height-parallel adjustment to the measuring object is achieved. In addition to the increased effort, the practical
Auslegung des Gelenkpunktes.- Die Reibung muß in diesem Gelenkpunkt gering sein, damit der Meßkopf z.B. jeder kleinen Bogenwelle folgt. Andererseits können aber bei geringer Reibung infolge der auftretenden Massenträgheitskräfte beim Beschleunigen des Systems Kipp- und Schaukelbewegungen bzw. unkontrollierbare Schwingungen auftreten.Design of the articulation point.- The friction must be low at this articulation point so that the measuring head follows every small arc wave, for example. On the other hand, however, with low friction, tilting and rocking movements or uncontrollable vibrations can occur as a result of the mass inertia forces that occur when the system accelerates.
Ziel der Erfindung ist es, durch zweckentsprechende Gestaltung des Meßkofes eine berührungslose Messung zu ermöglichen und die Gefahr des Beschädigens oder Verschmierens des Meßobjektes zu minimieren, ohne daß ein hoher Kostenaufwand entsteht.The aim of the invention is to enable contactless measurement by appropriately designing the measuring head and to minimize the risk of damaging or smearing the measuring object without incurring high costs.
Grundlage bildet die Lösung DE 19530185, wonach die Meßstelle mit Blasluft beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß nach Fig. 1 die Auflagekraft des auf der Meßfläche aufliegenden Meßkopfteiles durch geeigneter Mittel reduziert wird, sodaß ein Gleichgewicht zwischen dieser Gewichtskraft FG und der Staudruckkraft FD bei einem ganz bestimmten Abstand h zwischen Meßkopf und Meßfläche entsteht, wobei keine Berührung zwischen Meßobjekt und Meßköpffläche auftritt (h>0). Die Gewichtsreduzierung kann z.B. stufenlos einstellbar mittels Feder und Stellstift gestaltet werden, ebenso wie der Druck in der Blasluftleitung einstellbar sein kann, um für alle Meßsysteme gleiche reproduzierbare Werte zu erreichen.The basis is the solution DE 19530185, according to which the measuring point is exposed to blown air. According to the invention, the task is solved by reducing the contact force of the measuring head part resting on the measuring surface by suitable means as shown in Fig. 1, so that a balance is created between this weight force FG and the dynamic pressure force FD at a very specific distance h between the measuring head and the measuring surface, whereby there is no contact between the measuring object and the measuring head surface (h>0). The weight reduction can, for example, be designed to be continuously adjustable using a spring and adjusting pin, just as the pressure in the blown air line can be adjustable in order to achieve the same reproducible values for all measuring systems.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die dem Meßobjekt zugewandte Meßkopffläche vom Rand der Meßöffnung zum Meßteilrand so zu gestalten, daß sich der Abstand zwischen Meßobjekt und Meßkopffläche vergrößert, wobei keine Kante entstehen soll. Es kann diese Fläche vorzugsweise ballig gestaltet werden. Damit wird der Meßkopf weitgehend unabhängig gegenüber Schieflagen, die objektiv durch Toleranzen der Führungen, des Unterbaus bzw. durch Welligkeiten der Vorlage entstehen. , Weiterhin wird vorgeschlagen, die Oberfläche dieser Fläche farbabweisend zu behandeln, indem ein Material mit geringer Oberflächenspannung wie Teflon gewählt wird oder diese Fläche hochglanzpoliert, gehärtet bzw. verchromt wird.It is also suggested that the measuring head surface facing the measuring object should be designed from the edge of the measuring opening to the edge of the measuring part in such a way that the distance between the measuring object and the measuring head surface increases, without creating an edge. This surface can preferably be designed to be convex. This makes the measuring head largely independent of inclinations that objectively arise due to tolerances in the guides, the substructure or undulations in the template. It is also suggested that the surface of this surface be treated to repel paint by choosing a material with low surface tension such as Teflon or by polishing this surface to a high gloss, hardening or chrome-plating it.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigenThe invention is described in more detail below using an exemplary embodiment. The drawings show
Fig. 1 Positionier- und Meßsystem
Fig. 2 MeßkopfgestaltungFig. 1 Positioning and measuring system
Fig. 2 Measuring head design
Das Positioniersystem der Meßeinrichtung besteht nach Fig. 1 aus einer, doppeltbreiten Linearführung (1), auf deren in X-Richtung beweglichen Schlitten die Linearführung (2) fixiert ist. Die Linearführung (2) stellt eine Freiarmführung dar, wobei auf deren in Y-Richtung beweglichen Schlitten der Meßkopf (3) angeordnet ist. Der Antrieb der Linearführungen erfolgt mittels DC-Motoren über Zahnriemen und kugelgelagerte Spindeln.According to Fig. 1, the positioning system of the measuring device consists of a double-width linear guide (1), on whose carriage, which can move in the X direction, the linear guide (2) is fixed. The linear guide (2) is a free-arm guide, with the measuring head (3) arranged on its carriage, which can move in the Y direction. The linear guides are driven by DC motors via toothed belts and ball-bearing spindles.
Zum besseren Auflegen der Bogen auf die Meßfläche bildet diese mit der Linearführung (1) eine Ebene. Die Meßfläche ist als Saugtischplatte mit Saugöffnungen (4) ausgebildet. Der Saugtisch ist über eineTo make it easier to place the sheets on the measuring surface, the latter forms a plane with the linear guide (1). The measuring surface is designed as a suction table plate with suction openings (4). The suction table is connected to a
Unterbaukonstruktion (5) in Form von Längs- und Querträgem mit der Linearführung (1) fest verbunden.Substructure (5) in the form of longitudinal and transverse beams firmly connected to the linear guide (1).
Im Unterbau sind notwendige Steuer-, Sicherheit^- und Bedienelemente, d.h. Tasten (6,7,8), Trackballfach (9), elektrische und pneumatische Leitungen, uä. untergebracht. Neben dem Meßtisch befindet sich ein schwenkbarer Monitor (10) mit Tastatur (11). Der Rechner (12) und die Steuereinheit für die DC-Motoren (13) sind über Leitungen mit dem Meßtisch verbunden.The base contains the necessary control, safety and operating elements, i.e. buttons (6,7,8), trackball compartment (9), electrical and pneumatic lines, etc. Next to the measuring table there is a swiveling monitor (10) with keyboard (11). The computer (12) and the control unit for the DC motors (13) are connected to the measuring table via cables.
Aus der Auslage der Druckmaschine wird ein zu messender Bogen (14) gezogen, an vorderen und seitlichen Anschlägen ausgerichtet und mittels Vakuum auf dem Saugtisch fixiert. Das Positioniersystem mit der X- und Y-Führung bewegt den Meßkopf (3) über das Meßobjekt.A sheet to be measured (14) is pulled from the delivery of the printing machine, aligned with the front and side stops and fixed to the suction table using a vacuum. The positioning system with the X and Y guide moves the measuring head (3) over the measuring object.
Der Meßkopf (3) stellt nach Fig. 2 einen kombinierten Sensor dar, welcher sowohl densitomtrische Werte, vorzugsweise für die Messung im Kontrollstreifen, als auch Spektralverläufe, vorzugsweise für die "Im-Bild-Messung", liefert.The measuring head (3) according to Fig. 2 represents a combined sensor which provides both densitometry values, preferably for measurement in the control strip, and spectral curves, preferably for the "in-image measurement".
Auf der Grundplatte (15) des .Meßkopfes ist eine Linearführung mit einem feststehenden Teil (16) und einem beweglichen Teil (17) fixiert. Der bewegliche Teil (17) der Linearführung enthält den eigentlichen Meßteil (18) mit dem Lichtkanal (19), den notwendigen Filtern (20), optoelektrischen Wandlern (21) und der Meßöffnung (22).A linear guide with a fixed part (16) and a movable part (17) is fixed to the base plate (15) of the measuring head. The movable part (17) of the linear guide contains the actual measuring part (18) with the light channel (19), the necessary filters (20), optoelectric converters (21) and the measuring opening (22).
Mittels der Linearführung ist der Meßteil (18) des Meßkopfes in vertikaler Richtung, d.h. in der Z-Achse beweglich. Die Feder (23) ist mittels Stellstift (24) so einzustellen, daß der bewegliche Meßteil (18) beim Meßvorgang nur mit einer geringen Auflagekraft FG auf der Meßstelle aufliegt, wobei diese mit der Druckkraft des durch die Zuleitung (25) und aus der Meßöffnung (22) austretenden Blasstrahls FD im Gleichgewicht steht und über ein Luftpolster keine Berührung zwischen Meßkopf und Meßfläche auftritt.The linear guide enables the measuring part (18) of the measuring head to move in the vertical direction, i.e. in the Z-axis. The spring (23) is to be adjusted using the adjusting pin (24) so that the movable measuring part (18) rests on the measuring point with only a small contact force FG during the measuring process, whereby this is in equilibrium with the pressure force of the blow jet FD emerging through the supply line (25) and from the measuring opening (22) and no contact occurs between the measuring head and the measuring surface via an air cushion.
Durch die ballische Gestaltung des Meßteiles ist das System gegenüber Schieflagen weitgehend unempfindlich. Es gibt keine Kanten an der dem Meßojekt zugewandten Seite des beweglichen Meßteiles, an der sich Farbe aufbauen kann. Zudem ist der Meßteil (18) mit Teflon beschichtet, da dieses Material durch seine physikalischen Eigenschaften nicht zur Farbannahme neigt.The ball-shaped design of the measuring part means that the system is largely insensitive to tilt. There are no edges on the side of the movable measuring part facing the measuring object where paint can build up. In addition, the measuring part (18) is coated with Teflon, as this material does not tend to absorb paint due to its physical properties.
Die im Meßkopf (3) gewonnen Meßergebnisse werden über die, in den Führungen integrierten Kabel zum Rechner (12) geleitet, mit dessen Hilfe danach die Auswertung erfolgt, und ggf. auch erforderliche Änderungshinweise bzgl. Farbdosierung in der Druckmaschine gegeben werden.The measurement results obtained in the measuring head (3) are sent via the cables integrated in the guides to the computer (12), which is then used to evaluate the results and, if necessary, to provide any necessary changes to the ink dosage in the printing machine.
1 Linearführung mit in X-Richtung beweglichen Schlitten1 linear guide with carriage movable in X-direction
2 Linearführung mit in Y-Richtung beweglichen Schlitten '3 Meßkopf2 Linear guide with slide movable in Y-direction '3 Measuring head
4 Saugtischplatte mit Saugöffnungen4 Suction table plate with suction openings
5 Unterbaukonstruktion5 Substructure construction
6 Saugtisch-An-ZAbstelltaste6 Suction table on/off button
7 Meßtaste7 Measuring button
8 Not-Aus-Taste8 Emergency stop button
Claims (3)
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- 1998-03-06 DE DE29803837U patent/DE29803837U1/en not_active Expired - Lifetime
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