专利名称：实行质量管理的设备和方法
技术领域：
本发明涉及在用卷筒纸轮转印刷机印刷时实行质量管理的设备和方法。
迄今在实际工作中通常偶尔地提取和测量样品。因此没有给出被印刷的样品的完整的记录。此外，在测量结果与生产过程的配属关系方面存在着不可靠因素，因为给样品作标记不是自动进行的。
对于单张纸轮转印刷机已经建议了一种设在纸张沉积装置延长线中的纸张检查系统，其中，对每一张接收的纸张借助于多台摄象机摄象并与所谓的标准纸比较。显示出所生产产品的质量与标准纸质量的区别。在发生不可允许的差别的情况下，可对所涉及的纸张作记号或剔除。没有记录所测得的值。
在这里所采用的实际上检测整个纸张的摄象机工作速度较低。就因为这一原因，已知的设备不适用于卷筒纸轮转印刷机。在单张纸轮转印刷机中，比较低的工作速度关系不大，因为在这种情况下反正只能达到较低的生产速度。此外，用摄象机不能测录到光谱分布，除非作出巨大的努力。因此只是记录到原色。为此设置专用的过滤器。在三种原色之间的中间区必须通过内插。然而这样做带来较大的不准确度。
因此本发明以此为出发点，设计一种在卷筒纸轮转印刷机中进行质量管理的设备和方法，使得在线测量在不限制生产速度的同时保证有高的精度。
为达到此目的在设备方面采取的措施在权利要求1中说明。据此，至少设有一个可沿被印刷的卷筒纸宽度调整的测量头和一个控制器，测量头包括一个分光计和一个光源，并可借助于一个为卷筒纸轮转印刷机配设的编码器取决于产品地激活，借助于控制器可连续记录每个测量头的测量信号。
为达到上述目的在方法方面采取的措施在权利要求15中说明。据此规定，在周期性重现的印刷图案的至少一个选出的点上，实施色密度和光谱分布的周期性重现的同时测量；在生产过程中连续地记录测量结果；以及，至少在生产过程结束后按规定的准则评估测量结果。
由于测量头侧向的可调性并通过编码器触发测量头，所以实际上能到达被印刷的卷筒纸上的任何位置。因此有可能选择关键部位并为之配设一个测量头。测量在全部可见光谱范围内进行，所以即使在三原色之间的中间区内也能获得高的精度。因为连续记录和绘出测得的值，所以可以按有利的方式准确地控制和尤其是准确地进行质量检定；这样做在面对客户事后对质量可能提出抱怨时是重要的，这种情况尤其在印刷大面积的广告等时是常常会发生的。在整个生产过程中储存的测量值可以在生产结束后用有利的方式绘成各种曲线图，由这些曲线图可以一眼看出存在的偏差。但与此同时也可以在连续生产的过程中已经对测量结果加以监控，并在超越事先确定的误差极限的情况下进行干预，使误差重新保持在规定的范围内并将废纸作上记号或剔除。因此，采取按本发明的措施，以最经济的方式达到上述目的。在从属权利要求中说明了上述措施的有利的具体设计和合乎目的的进一步改进，并可由借助于附图所作的以下的举例说明中看出。
在下面所说明的附图中
图1 按本发明的设备的示意图和信号流箭头；图2 配属于一个测量点的色位描述举例；图3 配属于一个测量点的时间-密度曲线图举例；以及图4 配属于一个测量点的光谱分布曲线图举例。
图1中示意表示仅仅通过其最后的印刷机作为代表的卷筒纸轮转印刷机1，借助于卷筒纸轮转印刷机印刷卷筒纸2。卷筒纸轮转印刷机1可涉及一种卷筒纸轮转胶印机。这类机器的结构和工作方式是已知的，因此在这里无需再作任何详细的说明。
在卷筒纸轮转印刷机1下游是干燥机3，在干燥机3下游可设一在这里没有进一步表示的冷却器。接着，被印刷的卷筒纸2进入在这里只通过折页三角板示意表示的折页机4中。
被印刷的卷筒纸2在干燥机3或为干燥机所配的冷却器与折页机4之间的区域内，通过一个在这里由多个测量头5组成的测量装置。为了避免因颤动等引起严重的卷筒纸偏移为测量装置分配一比较短的以两个导向辊6为界的纸段。
借助于测量头5在在被印刷的卷筒纸2上周期性重现的印刷图案选出的点或点区7中，总是同时测量色密度和颜色的光谱分布。为此，测量头装在横向于被印刷的卷筒纸2的运行方向延伸的横向构件8上并可以侧向移动，以及可以手动地和/或通过所配设的驱动电机沿横向构件8调整。为了到达所指派的测量点，测量头5沿所配设的横向构件8按照所指派的测量点的侧向坐标移动。沿周向，测量点由一个可被卷筒纸轮转印刷机1操纵的高分辨率的编码器9规定，编码器9提供在各有关的测量点上用于起动每个测量头5的触发点。
测量头5包含一个分光计，在每次触发时分光计同时记录在指定的测量区7内色密度和颜色的光谱分布。每当在印刷的卷筒纸2上周期性重现的测量区7在配属的测量头5下方通过时实施这种触发。
为保证可靠地测量，测量头5还包括一个光源。它可以设计为持续发光的石英灯或最好设计为与分光计一起可周期性触发的闪光灯，这样可以在所需能量较小的情况下保证高的光强度。
为测量装置配设一控制器。控制器包括一个中央处理单元12，它含有一记录储存器10、接受编码器9的信号和有一个例如形式上为输入键盘11的与操作人员的交接区；以及还包括一个可由中央处理单元控制的设在下游的子单元13，用于在当地操纵测量头5。借助于中央处理单元12，根据由操作人员和编码器9提供的指令，确定用于调整和激活测量头5的控制信号。在这种情况下操作人员实际上只输入有关测量点的坐标。上述控制信号经信号线14传输给在下游的子单元13，由子单元就地操纵测量头5。为了缩短测量头5的侧向调整，可以进行人工的预调整，所以，紧接着只需再进行通过电动机的微调。
在工作中由子单元13同时处理由一些测量头5提供的数据，使它们可通过适当的接口传输给中央处理单元12。在所表示的实施例中通过信号线14朝两个方向的箭头示意表示了这一情况。传输给中央处理单元12的数据，由中央处理单元12按照色密度和光谱分布进行处理，并在生产的全过程连续储存到记录存储器10中。
为保证由测量头5进行的测量有高的精度，实施平行于测量头5所进行的测量的基准测量。在这里为子单元13配设相应的基准测量装置15。
为获得高精度的另一项措施是，补偿会影响测量结果的温度波动。为此，设置一个同样配属于子单元13的补偿器15a，它可以按照预定的程序通过计算补偿在测量区内发生的温度波动。温度检测可通过测量头5的暗度(Dunkelwerte)进行，所以不需要另外的温度传感器。
此外应基本避免杂光引起的误差。为做到这一点，测量头5各有一个管形外壳，外壳以其前部开口贴近卷筒纸2地定位，使之只留下一个很小的间隙，因此能通过间隙侵入的杂光很少。同时，测量头5管形外壳的直径选择为比可检测的测量场的直径大，因此在测量场区域内仍存在的杂光的强度被减弱。此外，由光源发出的光的强度调整得很高，因此杂光的作用也就没有什么重要意义。为了在光泽的背景下排除反射，光线通过玻璃纤维最好与纸面成45°角地供入。
由测量头5所测得的当前值，必要时经适当整理后按要求显示。为此设有一个可由控制器的中央处理单元12操纵的显示器16。其中可为每一个测量头5分配一个自己的显示区。
在图中所表示的举例中，控制器的中央处理单元12还与卷筒纸轮转印刷机1的控制器17连接，如信号线18所示。因此，一旦测量头5的当前测量值超过控制器中央处理单元12预先规定的误差极限，可以在卷筒纸轮转印刷机1的控制器17中输入一个故障信号。借助于在印刷机方面的控制器17可以在这种情况下采取针对性措施，例如，如在图1中用信号线19所表示的那样，可以影响色系的调整。与此同时可以操纵报警器20向操作人员报警。此外，当然也可以通过打开可涂覆适当颜色的喷嘴在所涉及的产品上作记号，或通过打开废纸闸剔除所涉及的产品。
生产结束后可按各种准则评估在记录存储器10中所储存的信息资料。在这种情况下业已证明有意义和有说服力的是进行根据各测量点的所谓色位(Farbort)的评估，其中使用配属于三原色的矢量。图2以相应的曲线图为基础。此曲线图表示在连续的印刷过程中颜色的演变。点21表征实用的理想值。围绕着点21的区域22表征光谱范围，颜色在这一范围内变动。因此一眼就可以看出，是否保持在一个误差极限范围内，这一误差范围例如形式上是一个围绕点21的圆。
另一种可能性是画出色密度随时间的变化。图3以这种时间-密度曲线图为基础。在图示的举例中表示了三原色的色密度随生产时间的变化。其中，线23表征理想的变化。曲线24表示实际的变化。
图4包含了一条光谱分布曲线25，它表示了所有在分配的测量区内出现的颜色在全部可见光谱范围的光谱分布。其中可以画出单个测量的光谱分布，或画出多个或所有测量的综合的光谱分布图。
因此，本发明构成了可靠地实施质量管理的一个重要的要素。尤其是本发明还提供了可能性，在事后也能准确地证明生产质量，据此可以驳斥无根据的指摘。
权利要求
1.在卷筒纸轮转印刷机(1)印刷时实行质量管理的设备，它有至少一个可沿被印刷的卷筒纸(2)宽度调整的测量头(5)，测量头包括一个分光计和一个光源并可借助于一个为卷筒纸轮转印刷机配设的编码器(9)取决于产品地激活；以及有一控制器(12、13)，借助于它可连续记录每个测量头(5)的测量信号。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征为设有多个可沿被印刷的卷筒纸(2)宽度调整的测量头(5)。
3.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为测量头(5)装在横向于被印刷的卷筒纸(2)运行方向设置的横向构件(8)上并最好可借助于电动机来调整。
4.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为测量头(5)可人工地预调整。
5.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为测量头(5)的光源设计为闪光器。
6.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为测量头(5)有一管形外壳，它有一个比分配的测量场的直径大的直径。
7.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为至少设置一基准测量装置(15)和/或温度波动补偿器(15a)。
8.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为控制器有一个接收编码器(9)的信号和含有一个记录存储器(10)的中央处理单元(12)，以及有一个与之连通并配设于测量头(5)的子单元(13)。
9.按照权利要求8所述的设备，其特征为中央处理单元(12)有一操作设备(11)。
10.按照权利要求8或9所述的设备，其特征为中央处理单元(12)有一显示器(16)。
11.按照前列诸权利要求8至10之一所述的设备，其特征为中央处理单元(12)与配属于卷筒纸轮转印刷机(1)的控制器(17)连接。
12.按照前列诸权利要求8至11之一所述的设备，其特征为可根据中央处理单元(12)的信号操纵报警器(20)。
13.按照前列诸权利要求8至12之一所述的设备，其特征为可根据中央处理单元(12)的信号改变卷筒纸轮转印刷机(1)的色系调整。
14.按照前列诸权利要求8至13之一所述的设备，其特征为测量头(5)布置在干燥和/或冷却装置(3)与下游的折页机(4)之间的区域内。
15.在卷筒纸轮转印刷机(1)印刷时实行质量管理的方法，按此方法，在周期性重现的印刷图案的至少一个选出的点上，实施色密度和光谱分布的周期性重现的同时测量；在生产过程中连续地记录测量结果；以及，至少在生产结束后按规定的准则评估测量结果。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征为根据色位进行测量结果的评估。
17.按照权利要求15或16之一所述的方法，其特征为画出时间-密度曲线图。
18.按照权利要求15至17之一所述的方法，其特征为画出单个测量的光谱分布图和/或多个测量的综合的光谱分布图。
19.按照前列诸权利要求15至18之一所述的方法，其特征为预先给定有关各个准则的误差极限；进行涉及这些准则的连续评估，在这种情况下当生产过程中超越了误差极限时，影响卷筒纸轮转印刷机(1)和/或打开废纸闸。
全文摘要
在卷筒纸轮转印刷机印刷时实行质量管理情况下,为获得高精度,在周期性重现的印刷图案的至少一个选出的点上,实施色密度和光谱分布的周期性重现的同时测量,在生产过程中连续记录测量结果,至少在生产结束后按规定准则评估测量结果。为此所提供的设备设有至少一个可沿被印刷的卷筒纸宽度调整的测量头,测量头具有分光计和光源,并可借助为卷筒纸轮转印刷机所配设的编码器取决于产品地激活;还有一控制器,借助于控制器可以连续记录每个测量头的测量信号。
文档编号G01J3/46GK1191805SQ98103889
公开日1998年9月2日 申请日期1998年2月17日 优先权日1997年2月19日
发明者安德列亚斯·比肯菲尔德, 卡尔·海因茨·赖希勒·朗格尔 申请人:鲍德温格拉弗泰克有限公司