用于控制直接印刷机的设备及方法与流程

本发明涉及一种用于印刷容器的设备和方法。

背景技术：

在现有技术中，用于对容器贴标签的设备及方法早就是已知的了。然而，最近，其转变为对容器进行直接印刷或多色彩印刷。这种用于印刷容器的设备及方法在现有技术中是已知的。例如，在尚未公开的德国专利申请no.102014112484.7中就描述了一种用于配备容器的设备及方法。

该申请尤其解决了如何检测这种直接印刷的容器以及如何对容器的相应检测做出可能的反应的问题。因此，根据该申请，在生产中采用质量控制，并且印刷质量被偶尔可视地控制。然而，此直接印刷机没有前置控制，而最多是采用不同的颜色方法(例如：加色法或减色法(additiveorsubtractivecolourmethods))对色空间(colourspace)进行有限控制，并且也仅是监测当前操作的印刷。

技术实现要素：

因此，本申请的发明目的在于提供一种方法及设备，其可以对印刷的控制进行改善，并对误差校正进行改善。根据本发明，这些目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施例和变形形成了从属权利要求的主题。

在本发明所述的用于印刷物体尤其是容器的方法中，所述物体沿预设的输送路径被输送，并且容器的外表面通过至少一个印刷单元至少暂时地被印刷。在此情况下，控制装置基于至少一个印刷参数并且优选地基于若干个印刷参数通过至少一个印刷单元控制容器的印刷。

根据本发明，为了确定和/或改变该印刷参数，至少一个将要被印刷的物体被印有至少一个测试标记(特别地其采用所述印刷单元来进行)，并且印有测试标记的物体随后被至少一个检测装置检测，其中印刷参数来自于和/或确定于检测结果。印刷参数可以是表征将要进行的印刷的特性的任意参数，例如，印刷头相对于要被印刷的容器的相对位置，容器相对于印刷头的移动速度，各个印刷元件的反应以及诸如此类。此外，该参数也可以是表征打印的色彩组成特性的参数。有利地，该参数为可以从中直接或间接地推断出相应的印刷单元印刷准备就绪的印刷参数，或者为表征印刷单元印刷准备就绪的特性的参数。例如，若所述印刷参数在预设的容差范围外，则其可以被评估为其表示相应的印刷单元尚未做好操作准备。然而，也有可能的是，确定若干个印刷参数，并且当所有这些印刷参数均符合预设条件时(例如均位于特定的容差窗口内)，则首先确认印刷准备就绪。

优选地，控制装置使用至少一个印刷参数控制印刷单元。在此情况下可能的是，优选地储存在存储元件中的印刷参数可以被修改，并且特别地还可以被自动修改。然而优选地，印刷参数的这些修改被记录下来，尤其是还与进一步的数据(例如修改时间)一起被记录下来。

因此，建议通过测试程序检查印刷，优选地该测试程序需要使用者自动检查印刷单元。

因而还可能的是，例如，在生产前运行该测试。但此外还有可能的是，采用特定的测试循环，例如每小时地，或者是在容器的特定注入量之后，也可以是在如果配方(recipe)变更了或油墨更换了的生产后，或者还可以是在手动请求后。

所述测试标记可以在稍后被印刷，其也在稍后被施加于常规的工作操作中。然而优选地，采用特定的测试标记或特定的测试图像尤其适合于评估和修正或者适合于确定印刷参数。在第一过程中可能的是，表示不完整印刷的信号被传送到印刷控制装置。

该已知的测试印刷可以被检测系统或者在下游连接的检测装置读取到或捕捉到，其中优选地，该测试印刷对检测装置是已知的。此外，该测试印刷可以通过尤其是一比较而被相应地认定和验证。仅当测试特征(特别地，其是先前已知的)存在时，设备才被认为操作准备就绪并且可以进行生产或者进一步的生产。

在此情况下原则上可能的是，印刷系统接收请求以使测试运行，并且通知检测系统检测什么。然而，另一方面还可能的是，检测系统接收测试请求，并且相应地向印刷系统或印刷单元传输向物体实施特定印刷的请求。另外，还可以想到的是，相应的印刷物或特征被分布在机器主电脑或wms(仓储管理系统warehousemanagementsystem)上。

在进一步优选的方法中，除了测试印刷，还可能的是，印刷识别容器的数据，特别地用于后续的记录。在此情况下，例如日期、时间、容器标示、生产商、表征印刷单元的数据以及诸如此类的数据都可以被印刷。

在进一步优选的方法中，检测装置具有彩色摄像机或通常的图像记录装置，其适用于记录空间分辨图像(spatiallyresolvedimages)。

在进一步优选的方法中，可能的是，由此被印刷的容器(其在下文还被指定为测试容器)被从容器的流水线中移出。在此情况下可能的是，在测试操作环境中，所有容器仅印有测试标记，且相应地被移出。然而还可能的是，在生产中，测试操作被快速激活，并且只有在测试操作环境中被移出的一个或多个容器被印刷。在此情况下，例如该容器随后可以被检测装置认出并被移动。但也可以想到的是，该容器印有另外的标记，该标记用以标识其为测试容器。此外还可以想到的是，已经在对容器印刷测试标记的印刷中，该容器就被归类为测试容器。由于如上文所述的，容器优选地被分别输送，因此还可能的是，这些容器被单独移动。

特别地，如上文所述，所述物体为容器，并且特别优选地为塑料容器，尤其优选地为塑料瓶。然而还可以想到的是，本发明可以应用于其他容器，例如玻璃容器和金属容器(例如由马口铁或铝制成的容器)。

在进一步优选的方法中，容器在停止系统时被检验，尤其是被检测。也就是说，首先容器被印刷，随后优选地停放在检测装置区域，并由此被检验。优选地，测试容器在测试操作环境中沿圆形路径被输送。在此情况下可能的是，以预设的操作速度并且特别地以常规生产速度向容器上印刷测试标记，并且为了后续的检测以修改的速度(优选地以更低的速度)进行印刷，并且特别地当容器相对于输送路径静止时(然而容器可以绕着其轴向方向旋转)进行印刷。

有利地，所实施的印刷为多色印刷(multi-colourprint)。

在进一步优选的方法中，被检测的容器与印刷单元关联，该印刷单元对被检测容器进行印刷。在此情况下可能的是，提供若干个印刷单元，其交替地或依次地对容器进行印刷。在该过程中，特定的测试印刷或测试标记与实施该测试印刷的印刷单元相关联。优选地，至少两个印刷单元在容器的至少部分可识别的区域实施印刷。在此情况下，这些印刷单元可以印刷例如不同的颜色组成。然而还有可能的是，印刷单元例如在沿着容器的轴向方向上进行互补的印刷，其中优选地，两个印刷单元均对容器的重叠区域进行印刷。

印刷单元可以是狭义上的印刷单元。然而在本发明的语境中，印刷单元也可以被理解为诸如金属箔涂料模块(foilcoatingmodules)的单元，其用以产生金属效果。在此情况下，例如，可以进行冷箔烫印(coldfoilstamping)(或者内联的金属箔涂覆(inlinefoilcoating))。这种单元可以至少部分地替代上文所述的印刷单元。此外还可以想到的是，印刷单元在胶合物上进行印刷。此处所述的测试方法也可以在此情况下使用。

在进一步优选的方法中，检测装置记录将要被检测的容器的至少一个图像。有利地，根据检测结果，指令被发送给使用者。另外可能的是，检测装置记录若干个印刷图像。此外还可能的是，检测装置检测或扫描测试标记(尤其是可视地和不接触地)，并且例如在扫描过程中，容器相对于检测装置被移动(例如被转动)，以及/或者在扫描过程中检测装置沿着容器的轴向方向被移动。

在进一步的方法中，可能的是，所述物体被多个印刷单元印刷。在此情况下可能的是，检测装置与每一个印刷单元均关联。然而，更为经济的是，在所有印刷单元的下游设置中心检测装置。

在进一步有利的方法中，所述物体，尤其是容器，被分别输送。因此优选地，容器彼此之间具有预设的间隔。优选地，容器沿着至少部分为圆形的输送路径被引导。因此，例如容器可以被传送到印刷单元，并且和各印刷单元一起被输送，并且以印刷状态再次被传送到卸载装置(take-offdevice)。

有利地，当检测结果偏离了所期望的结果时，其是可以被确定或是被指定的。该期望的结果可能是例如印刷在容器上的理想的或期望的印刷物。

优选地，该至少一个印刷单元被固定设置(相对于容器的输送路径)，并且容器被引导穿过该印刷单元。然而还可以想到的是，印刷单元与容器一起移动。

更进一步优选的方法中，向物体上印刷测试标记发生在设备的测试模式环境中。特别地，该测试模式可以在工作操作或生产操作之前。如上文所述的，在此情况下可能的是，在工作操作重新开始时或是在改变类型后执行测试操作。另外还可能的是，在整个生产过程中，例如以预设的次数，运行测试模式。

在进一步优选的方法中，在设备的工作操作中，对标记尤其是印刷物，特别是被印刷在容器上的标记或印刷物，进行检查。优选地，该检查采用的检测装置不同于检测模式中使用的检测装置。在此情况下需要指出的是，优选地，在工作操作中被使用的检测装置相较于在测试操作中被使用的检测装置可以满足不同的标准。优选地，在工作操作中检测容器的检测装置设有摄像机，尤其是彩色摄像机。

在进一步优选的方法中，另一物体也被印有测试标记。因此可能的是，首先第一容器被印有测试标记，随后其被检测，并且特别优选地，至少一个印刷参数根据该检测被采用或被修改。随后，所述另一物体采用修改后的印刷参数被印刷。因而，例如，在第一次检测时，可以确定的是，两个印刷单元并没有完全正确地相互对齐。

例如，该检测装置可以给印刷单元的控制装置指令以补偿印刷元件的位置。随后，另一测试容器可以依次被印刷，并且优选地，随后可以依次被检测。如果现在可以确定印刷是符合要求的，那么就可以开始生产容器。因此优选地，采用第一次检测的结果对另一物体进行印刷。因此，至少一个印刷单元的调整和/或校正为了测试操作而发生。

另外还可能的是，特别地采用控制回路(controlloop)来印刷若干个容器。优选的至少两个容器，优选地至少三个容器，优选地至少四个容器以及优选地至少五个容器被印刷有测试标记。然而，除了控制回路或是作为控制回路的替代，还可能的是，根据已经执行的检测发出可以由例如使用者做出干预的通知。因此有利地，检测装置识别出错误是可以被自动纠正的，例如可以执行位置调整，或是错误不能被自动纠正，例如印刷元件是否有缺陷。

在进一步有利的方法中，测试标记与至少一个参考值特别是参考标记进行比较。在此情况下可能的是，该参考标记储存在系统中或是储存器中。基于比较结果，可以输出一值，该值对于例如(存储的)印刷参数或印刷单元的校正是必要的。

在进一步有利的方法中，容器被至少两个印刷单元印刷。优选地，其包括至少两个受控的单元，该至少两个受控的单元也分别采用各自特定的印刷参数。在此情况下可能的是，这些印刷单元基本同步地对容器进行印刷，但是，还可能的是，印刷单元一个接一个地印刷容器。如本文所述的，重叠的印刷区域可以被印刷。

在进一步优选的方法中，印刷单元对容器进行多色印刷。

在进一步优选的方法中，若干个检测结果分别与相应的印刷单元关联。照此方式，从多个记录可以生成统计数据(例如通过直方图或长期平均值(long-termaverages))。以此方式，对于相关的设备单元，表征例如印刷图像恶化的趋势就可以被呈现出来。预警界限和干预界限也可以被应用。也就是说，可以为检测结果确定界限，该界限在容器不能再被视为是可以接受的以上。

在进一步优选的方法中，检测装置对标记的至少一种颜色性质进行评估。特别地，颜色测试印刷被使用并被检测。优选地，评估采用颜色管理系统(cms，colourmanagementsystem)，以使图像记录装置(例如摄像机)将要被监测的色空间(其为加色空间)与cymk印刷系统(其为减色空间)达到一致。

在这一点上，可以采用使用矩阵轮廓(matrixprofiles)和/或lut轮廓(lutprofiles)的方法。优选地，使用lut轮廓。在颜色管理系统中，lut(查找表)可以使用完全不同类型的颜色配置文件(colourprofiles)，例如在此情况下，摄像机的色空间以及cmyk印刷系统的色空间。上述矩阵轮廓更为简单小巧，并且经常用于监测器。在矩阵icc曲线(matrixiccprofile)中，通过数学运算(3×3矩阵)将输出的rgb数值转换成轮廓连接空间值(profileconnectionspacevalues)。当使用lut轮廓时，含有输入的rgb值和相应的cielab值的每一个组合的条目的表格是必要的。在此，该过程被特别地用于印刷机。

在进一步的过程中，首先，对容器进行测试印刷，例如，印刷上文所述的测试图像，特别优选地印刷表示被印刷的容器为测试容器的标记。因此，这些测试容器作为文件也是合适的，以显示印刷机器或是印刷单元的操作是令人满意的。有利地，至少一种类型的错误被检测装置识别。

优选地，检测装置适于并至少旨在检测测试标记和/或印刷单元内的错误。优选地，检测装置还对标记的至少一种颜色性质进行评估，其中特别地，颜色测试印刷被采用以及被读取。

有利地，错误类型选自：套印精度(registeraccuracy)(非圆型容器的前面或后面)、套印差异(registerdifference)或者标记的套色(colourregister)、标记的拖尾(smearingofthemarking)以及诸如此类。其他的错误也可以被检测到，例如dot系列的遗漏(例如由喷嘴故障而导致)、印刷图像位置不正确(相对于容器和/或转动位置在xy方向上)，或者定位错误，或者容器扭曲。

在这一点上需要指出的是，采用操作中使用的检测装置，例如尤其是彩色摄像机，实质上只有涉及印刷系统的触发或路径控制或者机械缺陷或者喷口故障的几何特征可以被精确地检查出。

在进一步优选的方法中，检测装置通过检测元件来检测测试标记，检测元件选自包括分光光度计(spectrophotometers)、密度计(densitometers)，尤其是颜色密度计(colourdensitometers)和光谱密度计(spectraldensitometers)的组。优选地，上述检测装置仅在测试操作开始时被激活。在此情况下可能的是，检测容器的检测装置在工作或生产操作环境中相应地没有被启动。

由于对于颜色的质量控制或颜色密度测量来说，彩色摄像机仅适用于有限程度上的质量控制，因此在此建议，如果要进行测试，通过质量控制对其进行有选择地更换。这意味着，在常规工作操作中，所述的测试模式可以采用彩色摄像机，而不是采用上文所述类型的检测装置。在此情况下，例如，在生产过程中(例如每小时地)，上文所述类型的测试图案可以被施加于一个或多个容器上，并且优选地可以通过cmos或ccd摄像机被检查，并且被释放(discharged)。然而，还可能的是，转换到色空间控制系统。

在进一步优选的方法中，特别是用于测试操作的压力被自动转换至适当的媒介楔(mediawedge)。在此情况下，例如，可以使用ugra偏移测试楔(ugraoffsettestwedges),postscript控制楔(postscriptcontrolwedges)或ugra/fogra媒介楔cmykv30(ugra/fogramediawedgescmykv30)。

通过自动化优化循环(anautomatedoptimisationloop)采用确定的标准可以快速且精确地执行颜色和位置调整。照此方式，可以避免人工影响。另外，只要没有超过特定的容差值，采用自动化程序就可以节省相当多的准备时间(set-uptime)，因为测量是基于直接反馈而进行的。

同样可以想到的是，如果发生了故障，第二或第三彩色印刷头(冗余的)作为备用件是可用的，并且根据本发明所述的技术主题，其是可以被调整、校正以及由此被同步的。

在此情况下还可以想到的是，这种优化循环(optimisationloop)，尤其是具有足够计算能力的优化循环，也在不间断的生产中进行，而不必基于此目的启动特定的程序。照此方式，连续的质量控制是可能的。在此情况下，容器可以被有规律地印上测试图案，被检测，并且随后被从生产流水线上卸下。因此，由于具有稳定的质量，该机器的可用性相较于现有技术中的已知步骤具有显著的提升。

优选地，容器在其检测过程中被照明。在容器被照明的情况下，采用标准光线(例如白光)。在此情况下，容器或测试标记的检测可以在例如反射光过程中或是透射光过程中进行。

有利地，测试标记是测试楔(testwedge)和/或测试标记具有测试楔。该测试楔可以具有特别适于用检测装置进行评估的几何符号或元素。

此外，本发明涉及一种用于印刷物体尤其是容器的设备。该设备具有沿预设的输送路径输送物体的输送装置，以及至少一个第一印刷单元，其适于并用于在该设备的工作操作环境中在物体的外壁上进行印刷。此外，该设备具有控制装置，用于控制第一印刷单元。

此外根据本发明，所述第一印刷单元适于并用于在测试操作环境中在物体的外表面上印刷至少一个测试标记。并且另外，所述设备具有第一检测装置，其用于检测印有测试标记的物体，其中，该检测装置在物体的输送方向上设于第一印刷单元的下游，并输出至少一个检测结果，该检测结果被控制第一印刷单元的控制装置所使用。

因此，关于该设备，建议在特定的测试操作中向容器施加标记，尤其是特定的测试标记，并且尤其是为了基于该标记而实现设备的校正时。因此有利地，该设备具有控制装置，其根据检测结果控制至少第一印刷单元。

在进一步有利的实施例中，该设备具有至少一个第二检测装置，其适于并用于在工作操作中检测施加于物体上的印刷。特别地，该检测装置即使在正在进行的操作中也可以对印刷质量进行监测。然而在此情况下可能的是，根据第二检测装置的结果，采取其他措施，例如，关停特定的印刷单元，或者卸下该印刷单元印刷的容器。此外，还有可能和优选的是，在此处所述的校正操作和在操作中均使用相同的检测装置。在此情况下，在工作操作中使用的检测装置也可以用于测试标记的检查。然而在此情况下，检测装置可以转换到用于测试标记的检查的其他参数。

在进一步有利的实施例中，该设备具有照明装置，特别地其在第一检测装置对容器进行的检测中对容器进行照明。照此方式，可以实现容器的统一照明。

有利地，尤其是用于测试模式中的所描述的第一检测装置并不在通常的工作操作环境中使用。因此可能的是，在正常的工作操作中，第一检测装置被从其可以进行检测的位置移出，并进入休息位置。

由于所需的测量装置的感应距离非常短，并且在生产过程中可能发生机械碰撞，建议在例如色彩保真度以及校正的测试后，第一检测装置被移入或驱动进入保护区域。这可以通过电子驱动或手动的方式进行。因此例如，可以设置多节式线性滑轨(telescopicrails)以及终点止动装置(endstops)。此外，保护区域也应当被例如防护壳体内的超压(overpressure)保护，以防止印刷操作引起的喷雾。

因此，在进一步的实施例中，第一检测装置可在工作位置(特别地是在测试操作环境中所占据的位置)和休息位置(特别地是在工作操作环境中所占据的位置)之间移动。

附图说明

进一步的有益效果以及实施例显示在附图中。

图1显示了本发明所述的设备的示意图；并且

图2显示了本发明所述的方法的流程图。

具体实施方式

图1显示了本发明所述的用于印刷容器10的设备1的示意图。照此方式，容器10通过递送装置52被递送，并由卸载装置54卸下。此外，设备1具有承载架24，其绕着旋转轴d旋转，并且其是输送装置2的组件。承载架上设有保持装置22，用于保持将要被配备的容器10(图中仅示出了一个)。另外，印刷单元4、6、7设于承载架24上，但图中仅显示了该设备单元中的三个。附图标记14、16、17在各例中涉及对印刷单元4、6、7进行控制的控制装置。

图1所示的实施方式包括印刷单元，其对容器10进行直接印刷。在此情况下，印刷单元4、6、7可以具有多个印刷头，例如三个印刷头，其一个设于另一个之上地设置。另外，该设备具有旋转装置，以使各个容器10在其各自轴向方向上旋转(图中指垂直于纸面)。

附图标记p表示将要被配备的容器10的输送路径，在此情况下为圆形。

检测装置8用于检查设于保持装置及设备单元下游的容器。在此情况下，检测装置对这些容器或其上的测试标记进行检测，尤其是在装置的测试操作环境中。为了该目的，检测装置可以设有储存参考图像(尤其是测试印刷的参考图像)的存储元件32。此外，该设备具有比较装置34，其用于将测试标记的被记录图像与参考图像进行比较。基于该比较，特别是为了实现印刷的提升，可以更改控制装置的印刷参数。

图2显示了本发明所述的方法的流程图。在此情况下，首先启动测试程序或测试方法。如上文所述的，该启动由使用者触发，例如，手动触发，但该启动也可以根据被定义的说明自动发生，例如，在产品转换后。附图标记18表示检测装置可以被引入其中的储存装置，尤其是在设备1的生产操作过程中。

该储存装置优选地具有壳体以至少保护检测装置不被例如颜色飞溅污染。在此情况下，该设备可以具有承载架(图中未示出)，检测装置8可以相对于其移动，从而从休息位置(图1中虚线所示)移动到工作位置(在测试操作中)。附图标记12表示另一检测装置，其用于检测容器(特别是在生产操作中)。另外优选地，该设备具有分配装置(图中未示出)，其将已经打印出了被检测过的印刷物的打印单元分配给另一检测装置的检测结果。然而，还有可能的是，该检测装置被直接设置在可移动的承载架上，例如卸载装置54上.

图2显示了两个分支，其中右边的分支阐释了检测装置的动作，左边的分支阐释了印刷单元的动作。首先，至少一个印刷单元被转换到印刷测试标记的模式。

另外有可能的是，不仅是测试标记，元数据也可以被印刷，如上文所述的，例如日期或时间。另外，在检测程序开始时，检测装置也被激活，特别地其也用于检测测试标记。

在此情况下可能的是，检测装置可以被移动，例如从壳体中移出，进入到工作或测量位置。在此情况下，特别优选地，测量传感器可以自动地被带入到适合的测量位置。随后，测试物体，(例如尤其是容器)可以被移入并且被印刷上测试标记。随后，检测装置对由此被印刷的容器进行检测，并且在此情况下，执行至少一个测量。在该检测环境中，还有可能的是，对测试标记进行一个或多个记录。

在进一步的方法步骤中，将被记录的图像或被执行的测量与参考图像以及尤其是参考颜色进行对比。

当该比较得到测量数值与参考数值足够符合的结果时，那么这表示印刷符合要求，并且可以开始生产。在此情况下也可能的是，确定限定值，在其范围内执行的测试印刷仍被认为是符合要求的。一旦超出这些限定值，所获得的容器和/或印刷就被认为是具有缺陷的。

另外，可以执行测试的文件编制(documentation)，并且基于此目的，尤其是具有测试标记的容器可以被卸下。当检测的结果为测试标记不符合要求时，那么就进行校正，尤其是控制装置和/或印刷单元的校正。在此情况下，容器被移入并且被印刷上测试标记。随后，在此对测试标记也进行测量或检测，并且检查其是否符合预设的标准。若有需要，这些步骤可以被多次执行。在此情况下，特别地此处所描述的方法可以自动进行，并且由此，特别是在生产开始时，可以执行印刷单元的受控校正。

有时，可用的检测元件并不能完全检测到测试标记。因此，被印刷的容器在输送时优选地停靠在检测装置区域内，或者容器输送被停止。在该位置，随后可以在垂直方向上对容器进行扫描。如果例如第二扫描是必要的，机器可以进一步移动必要的量，并且如有需要，相对于检测元件的容器的旋转位置可以再次被修正，并且可以生成进一步的图像或进一步的扫描。

在执行了测量或校正后，如上文所述的，检测装置可以被移回保护区域。

申请人在此保留将本申请文件公开的所有技术特征在其对本发明具实质性作用的情况下写入权利要求的权利，只要其单独地或组合地较之现有技术是新的。还要指出的是，在单个的附图中已经描述了可能是单独地有利的特征。即使没有结合一幅附图中的进一步的特征，本领域的技术人员也立即知晓，在该附图中描述的特定的特征也可以是有利的。本领域的技术人员还知晓，通过将单个附图或不同附图中示出的多个特征组合，也可能产生有益效果。

附图标记

1设备

2输送装置

4,6,7设备单元

8检测装置

10容器

14,16,17印刷单元的控制装置

12另一检测装置

18储存装置

22保持装置

24承载架

32存储元件

34比较装置

52递送装置

54卸载装置

t输送路径

d旋转轴