专利名称：印刷机中的具有可运动的测量装置的测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量设备，用于在机器中扫描运动的、优选页张形式 的承印物，该机器用于处理承印物，该测量设备具有测量装置，所述测量 装置至少在承印物的输送方向上可运动。
背景技术：
这种测量设备用于在处理承印物的机器中制造承印物时检验承印物的 质量。为此，在印刷机中，大多在最后的印刷装置中安装一些测量装置， 这些测量装置检测仍处于机器中的印刷页张或巻筒纸并且在套准精度、配 位精度或配色方案方面进行测量。因为承印物在机器中以高速度被引导从 测量装置旁边经过，所以，该测量装置由于技术现实在目前的测量传感器 的情况下不可检测整个承印物，而是大多仅检测施加在承印物的边缘区域 中的印刷质量控制条。在印刷质量控制条上检测的颜色测量值然后与印刷 原稿的颜色测量值相比较，其中，当在印刷原稿与承印物上的颜色测量值 之间存在偏差时对印刷机的配色方案进行相应的调节干涉。但减少到对侧 面的印刷质量控制条的检测与承印物上的整个印刷图像的全面检测相比是 非最佳检测。如果承印物能够整面地由测量装置检测，则尤其是油墨区域 中的调节能够得到改善。但这通过印刷机中的迄今己有的固定的所安装的
测量装置不可实现。印刷机中的这种固定的测量装置例如已由DE 10 2004 021 601 Al公知。在该公开文献中描述了一种印刷机，该印刷机具有一个 翻面装置，其中，在翻面装置之前的最后的印刷装置中以及在翻面装置之 后的最后的印刷装置中分别安置一个固定的测量装置。通过所述测量装置 不仅可在双面印刷页张的正面上而且可在背面上检测颜色测量条中的控制 元素。但通过目前的测量传感器不可全面地检测承印物上的印刷图像，因 为承印物以过大的速度运动从测量装置旁边经过。
由公开文献DE41 13 478Al公知了一种用于印刷机中的传递页张的滚
5筒的电子的页张控制设备，该电子的页张控制设备安置在输送页张的旋转
的滚筒上。页张控制设备包括两个成排的CCD阵列，这些CCD阵列可检 测页张前边缘的位置并且因此可检测页张关于滚筒上的叼纸牙的位置。但 通过这种小的CCD线阵(Zeilenarray)仅可检测页张边缘的位置，但不可 检测在滚筒上输送的页张的印刷图像。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于在印刷机中扫描运动的承印 物的测量设备，该测量设备可在印刷机中在完全的生产速度下全面地扫描 承印物上的印刷图像。
根据本发明，提出了一种测量设备，用于在机器中扫描运动的、优选 页张形式的承印物，该机器用于处理承印物，该测量设备具有测量装置， 所述测量装置至少可在承印物的输送方向上运动并且所述测量装置这样设 置，使得在一个测量过程期间测量装置在运动的承印物上方在承印物的输 送方向上运动，其中，测量装置在测量过程中以相对于承印物的输送速度 的差值速度运动。
根据本发明，提出了一种处理承印物的机器，所述处理承印物的机器 具有至少一个根据本发明的测量设备。
根据本发明，当前任务通过根据本发明的测量设备和根据本发明的处 理承印物的机器来解决，本发明的有利构型可从下述技术方案和附图中获 知。根据本发明的测量设备具有可运动的测量装置，所述测量装置在运动 的承印物上方在承印物的输送方向上运动。以此方式，测量装置可至少在 一个部分路段上跟踪运动的承印物的输送位移，由此，测量装置在承印物 上方的停留持续时间与固定的测量装置相比可延长。待测量的承印物的测 量过程的这种延长可实现广泛地扫描承印物，直到整面地扫描承印物。测 量装置与承印物输送速度之间的差值速度越小，单个承印物上的测量过程 就越长。当测量装置在承印物上方的停留持续时间足够长时，以此方式可 整面地检测承印物。这尤其是在使用光谱扫描仪作为测量装置时是可能的， 该光谱扫描仪至少具有100dpi的几何分辨率，其中，优选200dpi以上的分 辨率。在此，光谱扫描仪优选相对于印刷物输送方向横向地在承印物的整个宽度上延伸，由此，仅存在测量设备与承印物之间在承印物的输送方向 的方向上的相对运动，但不存在测量装置相对于承印物输送方向横向的相 对运动。根据本发明的测量设备不仅适用于检测页张形式的承印物，而且 适用于在巻筒纸轮转印刷机或印刷工业的其它机器例如模切机、折页机等 中检测巻筒纸上的印刷图像。
在本发明的一个有利构型中提出，承印物与测量装置之间的距离在测 量过程期间在很大程度上恒定。如果承印物与测量装置之间的波动取值不
多于正/负0.2毫米，则可以说测量距离在很大程度上恒定。较大的波动导 致光学失真，由此导致测量结果受影响。
在本发明的一个特别有利的构型中提出，测量设备具有相对于承印物 的输送方向平行的导向元件。通过相对于承印物的输送方向平行地设置的 导向元件可实现承印物与测量装置之间的距离在很大程度上恒定。测量装 置可运动地支承在导向元件中，因此可相对于承印物的输送方向平行地运 动，而没有垂直偏差引起距离变化。为了可实现在检测承印物时所需的精 度和均匀的运动，测量装置优选由直线电机驱动。为此，测量设备具有相 对于导向元件平行地设置的定子元件，这些定子元件与承载测量装置的动 子一起形成直线驱动装置。
此外提出，存在一个承印物输送装置，该承印物输送装置在很大程度 上相对于测量装置的运动方向平行地输送承印物。因为承印物在印刷机中 不静止，而是以高速度被输送，所以，重要的是，承印物在测量设备的测 量过程期间在很大程度上相对于测量装置的运动方向平行地被输送。这尤 其是当不仅测量装置而且承印物在平行的平面中运动时可简单实现，由此， 不仅承印物而且测量装置都不必进行曲线运动。这种承印物输送装置可以 是印刷机的收集装置中的页张输送路段。该页张输送路段具有环行的叼纸 牙链，这些叼纸牙链承载具有叼纸牙的叼纸牙托架。叼纸牙保持着印刷页 张并且在叼纸牙链上相对于测量装置平行地引导这些印刷页张。
另外或者作为替换方案可提出，承印物在测量过程期间在很大程度上 相对于测量装置的运动方向平行地借助于鼓风喷嘴被导向。除了已经描述 的借助于叼纸牙链的承印物输送装置之外，印刷页张尤其是也可通过鼓风 喷嘴被引导从测量装置旁边经过。但鼓风喷嘴也可附加于借助于叼纸牙链的承印物输送装置来使用，以便可更好地保持承印物与测量装置之间的距 离恒定。在此情况下，鼓风喷嘴支持借助于叼纸牙链的承印物输送装置。
支撑页张的另一个可能性在于，承印物在测量过程期间在支撑元件上、 尤其是在托盘上被导向。本发明的该构型也可作为对具有叼纸牙链的承印 物输送装置和借助于鼓风喷嘴的输送或支撑的替换方案或者附加于此来实 现。在该构型中，承印物至少在部分路段上在测量过程期间从下方通过托 盘支撑，以便由此保持承印物与测量装置之间的距离恒定。
在本发明的一个特别有利的构型中提出，测量设备具有至少两个可运 动的测量装置。如果在承印物输送位移的相同侧存在两个测量设备，则测 量装置可划分扫描过程。这意味着，每个测量装置例如仅须测量一个承印 物的一半。以此方式，该承印物上的测量过程可进一步延长，由此，测量 精度提高。但也可以是至少一个第一测量装置和至少一个第二测量装置交 替地检测承印物。在此情况下，每个承印物仅由一个测量装置检测，由此， 例如第一测量装置仅检测奇数印刷页张，而第二测量设备检测偶数页张。 因为在检测承印物时在两个测量过程之间分别存在一个短暂的停顿，所以， 在此较简单地可以是，测量设备的对应的测量装置又返回定位到其初始点 上并且为下一个测量过程作好准备。
此外有利地提出，存在至少一个检测承印物的背面的测量装置。如果 存在至少两个测量装置，则一个测量装置可扫描承印物的正面，而另一个 测量装置扫描背面。以此方式，在双面印刷中生产的承印物可在两侧在机 器中被检测。用于正面的测量装置和用于背面的测量装置也可彼此对置， 由此，承印物的正面和背面同时被检测。在这种处理方式中，不是首先检 测正面或者首先检测背面，而是可同时检测承印物的正面和背面。此外， 这种节省位置的布置使得对于正面和背面可分别设置多个测量装置，由此， 承印物的正面和背面可交替地分别由一个测量装置检测，由此，刚好不被 使用的测量装置可分别移动到实施下一个测量过程的起始位置中。
此外有利地提出，测量设备与一个计算机相连接，该计算机用于分析 处理借助于测量设备在承印物上检测的数据，计算机影响对处理承印物的 机器的控制。借助于测量设备检测的数据因此可立刻用于控制印刷机。如 果测量设备在承印物上实施颜色测量，则借助于测量设备检测的颜色测量值可与印刷原稿的测量值在计算机中相比较。如果确定出印刷原稿与承印 物之间的处于容差极限之外的偏差，则计算机例如可计算用于调节印刷机 输墨装置中的调整装置的相应调节参量。这些调节参量于是发送给印刷机 输墨装置中的调节电机并且引起印刷机中的配色方案的变化调整。
在本发明的一个特别有利的构型中提出，处理承印物的机器包括加工 装置和用于接收承印物的收集装置，在至少一个加工装置与收集装置之间 在加工装置与收集装置之间的输送路径中设置有至少一个测量设备。加工 装置可以涉及印刷机的印刷装置或用于印后处理的机器中的折页装置、模 切装置或裁切装置，它们将承印物在处理之后在输送路径上转移到收集装 置中，该收集装置又将所生产的承印物堆叠在收集装置叠堆上。该布置提 供优点加工装置与收集装置之间的输送路径相对长并且还可实现承印物 的直线运动。这种直线运动使得维持承印物与测量装置之间的恒定距离简 单。尽管如此，如果要改变测量装置与承印物之间的距离，则可设置用于 调整测量装置与承印物之间的距离的附加的补偿装置。因此例如可存在一 个驱动电机，该驱动电机控制鼓风喷嘴的计量并且因此调节承印物与测量 装置之间的距离。可运动的托盘也可通过一个驱动电机改变承印物与测量 装置之间的距离。作为替换方案或附加地，带有测量装置的动子也可具有 补偿装置，所述补偿装置可实现测量装置相对于页张输送方向垂直的运动， 由此，测量装置可运动离开承印物或朝承印物运动。为此，在动子上设置 有一个小的驱动电机，该小的驱动电机调整承印物与测量装置之间的距离。
此外提出，处理承印物的机器是一个具有多个印刷装置的印刷机并且 在印刷装置之间具有一个翻面装置， 一个测量设备存在于翻面装置之前并 且另一个测量设备存在于最后的印刷装置之后。在测量设备布置在印刷机 中的这种形式中，测量设备可分别用于在正面印刷以及背面印刷中检测印 刷页张。在双面印刷中，测量设备这样连接，使得翻面装置之前的第一测 量设备检测承印物的正面，而翻面装置之后的第二测量设备在最后的印刷 装置之后检测承印物的背面。但如果印刷机以纯正面印刷工作，则两个测 量设备检测承印物的正面，由此，测量设备在扫描一个承印物时可交替， 由此，每个测量设备仅须每隔一个扫描一个承印物。由此，测量设备的检 测精度可提高，因为对应的测量装置为了测量设备中的下一个测量过程而
9返回可总是在这样的阶段中进行，在该阶段中，对应的测量设备刚好不扫 描承印物。
有利的是，测量设备整面地检测承印物。
有利的是，测量装置具有光谱扫描仪，所述光谱扫描仪具有至少200dpi 的几何分辨率。
有利的是，测量装置可借助于直线电机在导向元件中运动。 有利的是，承印物输送装置包括叼纸牙链、叼纸牙和叼纸牙托架。 有利的是，至少两个测量装置这样设置，使得承印物的正面和背面可 同时被检测。
下面借助于多个图对本发明进行详细说明和描述。附图表示 图1 示意性地绘制的印刷机以及连接在该印刷机上的具有两个测量 装置的收集装置区域，
图2 具有一个测量装置的收集装置区域中的输送路径，
图3 从上方观察收集装置中的叼纸牙链的俯视图，
图4 根据本发明的测量装置的侧视图以及所需的调节路段，以及
图5 在测量过程中速度变化曲线的简图。
具体实施例方式
图1示意性地示出了一个印刷机1，该印刷机包括两个印刷装置2并且 具有一个收集装置4。在印刷机1中，印刷页张7借助于输送滚筒3和翻面 装置26被输送通过印刷机。印刷装置2之间的翻面装置26可实现印刷页 张7在印刷装置2之间翻面并且由此在正面印刷与背面印刷之间转换。在 最后的印刷装置2的输出端，页张7转送给页张输送路段6。该页张输送路 段6使最后的印刷装置2与收集装置4相连接，在那里，印刷页张7被收 集在收集装置叠堆5上。页张输送路段6在此在一个大的路段上在一个平 面中延伸，由此，印刷页张7进行直线运动。在页张输送路段6上方设置 有两个测量装置10，这些测量装置具有直线驱动装置。直线驱动装置分别 由一个定子8和一个动子9构成。定子8固定地设置在页张输送路段6上方，而动子9可运动并且承载着测量光学系统15。借助于直线驱动装置8、 9，测量光学系统15在测量过程期间在页张输送方向上平行地一起运动， 由此，测量过程可在时间上延长。在检测印刷页张7之后，直线驱动装置 的动子9分别逆着承印物7的输送方向返回到其初始位置中，以便可在下 一个印刷页张7中开始重新的测量过程。另外，绘入了一个构造成相同形 式的第三测量装置10，该第三测量装置设置在页张输送路段6下方并且检 测印刷页张7的背面。以此方式可检测在双面印刷中生产的印刷页张7的 正面和背面。不言而喻，也可沿着页张输送路段6设置比图1中绘入的测 量装置IO更多的测量装置。借助于设置在页张输送路段6上方的两个测量 装置10可实现不是每个印刷页张7都必须由每个测量装置IO扫描，而 是每个测量装置10仅每隔一个扫描一个印刷页张7，由此，相应地保持更 多的时间用于使动子9在测量过程之后移动到其初始位置中。测量装置10 的动子9在此相对于页张7的输送速度vG以一定的相对速度即速度VM运 动。因此，在测量路段即长度s二1.4m并且页张长度l二0.7m的情况下，当-叼纸牙/页张输送速度vc=5m每秒以及差值速度vM= 1.66m每秒时，例如 得到测量时间t=0.42秒。
在图2中在页张输送路段6上方仅存在一个测量装置10，其中，该测 量装置与图1中的两个测量装置IO相比构造得相应较长。为此，图2中的 测量装置10扫描每个印刷页张7。在页张长度l相同、页张输送速度VG相 同并且测量路段s=2.8m的情况下，当差值速度VM-lm每秒时，得到测 量时间t-0.7秒。这比图1中的测量时间明显长。另外，图2中示出了鼓 风喷嘴24，这些鼓风喷嘴负责使印刷页张7与测量装置10之间的距离保持 恒定。鼓风喷嘴可调节，以便可调整印刷页张7与测量装置10之间的距离。
图3示出了一个根据本发明的测量设备的俯视图，该测量设备设置在 最后的印刷装置2与收集装置4之间。在页张输送路段6的俯视图中可看 到，在测量过程期间，承印物7由一个叼纸牙托架12导向，该叼纸牙托架 又在叼纸牙链14上在侧面被导向。在叼纸牙托架12上存在一些叼纸牙13， 这些叼纸牙夹住印刷页张7。直线驱动装置导向装置19相对于叼纸牙链14 平行地延伸，直线驱动装置9的动子平行地在页张输送方向上在这些直线 驱动装置导向装置中被导向。动子9在侧面区域中具有磁体11,该磁体与直线驱动装置的定子8—起引起对动子9的驱动。以此方式，动子9与测 量横梁15可相对于承印物7的运动方向平行地在叼纸牙链14之间运动并
且由此以相应的差值速度vm检测承印物7。
在图4中相对于图3中的实施形式稍微变化地示出了侧视图。在下半 部中也可看到侧面的直线导向装置19，直线电机的动子9与测量横梁15 在该直线导向装置中被导向。测量横梁15在此在印刷页张7的整个宽度上 延伸并且构造成一个具有至少200dpi的几何分辨率的光谱扫描装置。测量 横梁15可通过直线驱动装置相对于印刷页张7的输送方向往复运动。此外， 在测量过程期间，印刷页张7可由托盘形式的测量支座21支撑，以便保持 测量装置10与印刷页张7之间的距离恒定。测量支座21与页张7 —起运 动，此外，该测量支座被构造得可借助于调节元件25调节高度，由此，印 刷页张7与测量装置10之间的距离可调节。此外，测量横梁15无线地或 有线地通过通信连接装置22与计算机20相连接，该计算机检测测量横梁 15的测量数据并且为了控制印刷机1中的调节驱动装置而处理这些测量数 据。因此，计算机20可将所检测的测量值与印刷原稿的测量值相比较并且 在偏差超出容差时例如对印刷机1中的印刷装置2的输墨装置进行相应的 调节干涉。
此外，在图4的上半部中示出了用于控制由定子8和动子9构成的直 线驱动装置的调节路段。用于预给定差值速度Vm和返回速度v2的给定值用 作调节路段的输入参量，该差值速度也被称为测量速度，测量横梁15在一 个测量过程之后以该返回速度返回到初始位置中。所输入的这些给定值23 传送给测量路段调节器16和速度调节器17，印刷页张7的输送速度vG的 给定值、叼纸牙的角度otG的给定值以及直线驱动装置的速度vA的给定值和 直线驱动装置的路段位置sA的给定值也传送给该测量路段调节器和该速度 调节器。调节器16、 17由给定值和实际值计算用于功率电子装置18的相 应的调节参量，该功率电子装置用于控制直线驱动装置8、 9。功率电子装 置18又将调节参量转变成用于控制直线驱动装置8、 9的相应的电流。
图5中示例性地对于一个测量过程绘入了关于时间t的速度变化曲线 v。可以看到，印刷页张7的速度Vg恒定，该速度与叼纸牙的速度并且由 此与页张输送速度一致。在测量过程期间，测量横梁15也以恒定的移动速
12度V,运动，由此得到用粗黑线条绘制的测量速度VM。在一个测量过程结束之后，测量横梁15以返回速度V2移动到其初始位置中并且下一个测量过程可开始。根据所调整的速度Vc;、 V,和测量位移S得到相应的测量时间t。
参考标号清单
1印刷机19直线驱动装置导向装置
2印刷装置20计算机
3输送滚筒21测量支座
4收集装置22通信连接装置
5收集装置叠堆23预给定的给定值
6页张输送路段24鼓风喷嘴
7印刷页张25调节元件
8直线驱动装置的定子26翻面装置
9直线驱动装置的动子V速度
10测量装置t时间
11动子的磁体VG叼纸牙的速度
12叼纸牙托架aG叼纸牙的角度
13叼纸牙vA直线驱动装置的速度
14叼纸牙链sA直线驱动装置的路段
15测量横梁vM测量速度
16测量路段调节器移动速度
17速度调节器v2返回速度
18功率电子装置s测量路段
权利要求
1.测量设备，用于在机器(1)中扫描运动的、优选页张形式的承印物(7)，该机器用于处理承印物，该测量设备具有测量装置(10)，所述测量装置至少可在承印物(7)的输送方向上运动并且所述测量装置这样设置，使得在一个测量过程期间所述测量装置(10)在运动的承印物(7)上方在承印物的输送方向上运动，其特征在于所述测量装置(10)在测量过程中以相对于承印物(7)的输送速度(VG)的差值速度(VM)运动。
2. 根据权利要求1的测量设备，其特征在于该测量设备整面地检测承 印物(7)。
3. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于所述测量装置具有光谱扫描仪(10),所述光谱扫描仪具有至少200dpi的几何分辨率。
4. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于承印物(7)与所 述测量装置(10)之间的距离在测量过程期间在很大程度上恒定。
5. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于该测量设备具有相 对于承印物(7)的输送方向平行的导向元件(19)。
6. 根据权利要求5的测量设备，其特征在于所述测量装置(10)可借助于直线电机(8， 9)在这些导向元件(19)中运动。
7. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于存在一个承印物输送装置(14)，该承印物输送装置在很大程度上相对于所述测量装置(10) 的运动方向平行地输送承印物(7)。
8. 根据权利要求7的测量设备，其特征在于该承印物输送装置包括叼 纸牙链(14)、叼纸牙(13)和叼纸牙托架(12)。
9. 根据权利要求7或8的测量设备，其特征在于承印物(7)在测量 过程期间在很大程度上相对于所述测量装置(10)的运动方向平行地借助 于鼓风喷嘴(24)被导向。
10. 根据权利要求7、 8或9的测量设备，其特征在于承印物(7)在 测量过程期间在支撑元件(21)上、尤其是在托盘上被导向。
11. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于该测量设备具有 至少两个可运动的测量装置(10)。
12. 根据权利要求11的测量设备，其特征在于至少一个第一测量装置(10)和至少一个第二测量装置(10)交替地检测承印物(7)。
13. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于存在至少一个检 测承印物(7)的背面的测量装置(10)。
14. 根据权利要求13的测量设备，其特征在于至少两个测量装置(10) 这样设置，使得承印物(7)的正面和背面可同时被检测。
15. 根据上述权利要求之一的测量设备，其特征在于该测量设备与一 个计算机(20)相连接，该计算机用于分析处理借助于该测量设备在承印 物(7)上检测的数据；该计算机(20)影响对所述处理承印物的机器(1) 的控制。
16. 处理承印物的机器(1)，所述处理承印物的机器具有至少一个根据 上述权利要求之一的测量设备。
17. 根据权利要求16的处理承印物的机器(1)，所述处理承印物的机器 包括至少一个加工装置(2)和一个用于接收承印物(7)的收集装置(4)，其特征在于在所述至少一个加工装置(2)与该收集装置(4)之间在加 工装置(2)与收集装置(4)之间的输送路径(6)中设置有至少一个测量 设备。
18. 根据权利要求17的处理承印物的机器(1)，其特征在于所述测量 设备具有用于调整测量装置(10)与承印物(7)之间的距离的补偿装置(25)。
19. 根据上述权利要求之一的处理承印物的机器(1)，其特征在于所 述处理承印物的机器(1)是具有多个印刷装置(2)的印刷机(1)并且在 这些印刷装置(2)之间具有一个翻面装置(26)， 一个测量设备存在于该 翻面装置(26)之前并且另一个测量设备存在于最后的印刷装置(2)之后。
全文摘要
本发明涉及一种测量设备，用于在机器(1)中扫描运动的、优选页张形式的承印物(7)，该机器用于处理承印物，该测量设备具有测量装置(10)，所述测量装置至少在承印物(7)的输送方向上可运动。本发明的特征在于该测量设备这样布置，使得在一个测量过程期间所述测量装置(10)在运动的承印物(7)上方在承印物的输送方向上运动。
文档编号B41F33/00GK101559668SQ200910133558
公开日2009年10月21日 申请日期2009年4月14日 优先权日2008年4月14日
发明者F·舒曼, H·恩格勒, M·克吕格尔, M·施奈德 申请人:海德堡印刷机械股份公司