专利名称：雕刻装置的位置的测定方法
技术领域：
本发明涉及电子复制技术的领域并涉及凹版印刷的印版滚筒雕刻用的一种电子雕刻机的雕刻装置的轴向位置的测定方法和装置以及带这种装置的一种雕刻机。
用电子雕刻机雕刻印版滚筒时，以刻刀作为切削工具的例如机电式的雕刻装置在轴向内沿着一个不断旋转的印版滚筒运动。由一个雕刻控制信号控制的刻刀在印版滚筒的表面刻出一系列布置在一个雕刻网孔内不同深度的刻穴。雕刻控制信号通过一个表示“浅”(白色)和“深”(黑色)之间的待雕刻的色调的图像信号的叠加构成一个周期的网孔信号。该周期网孔信号引起刻刀的不断振动的往复运动，以产生雕刻网孔，而图像信号值则确定印版滚筒表面的刻穴的深度并由此确定雕刻的色调。
为了雕刻装置在雕刻前的辆向定位和在雕刻过程中沿印版滚筒轴向运动，雕刻装置通过一个主轴传动进行传动，主轴传动常常做成步进电动机传动。步进电动机由一个电动机节拍序列进行控制，其中每个节拍相当于雕刻装置的一个复位的轴向位移增量。所以用一个位置计数器可通过电动机节拍序列的计数确定雕刻装置的相应轴向位置，或者说，雕刻装置通过给定的节拍数的计数移到一个确定的轴向位置。
在雕刻开始之前，步进电动机传动的位置计数器必须复位，并在复位时，确定雕刻装置的相应的轴向实际位置即零位，所以雕刻装置接着可以确定的零位移到一个要求的轴向标定位置。
雕刻装置的零位的传统确定方法或者用第一光栅或者用绝对值传感器进行，其中该光栅识别一个安装在雕刻装置上的遮蔽元件即零标记。这种传统的方法特别是在用多个雕刻装置同时雕刻时存在这样的特点，即为了达到零位确定的足够精确性，必须事先尽可能精确调节与雕刻装置的数目相应的零标记的数目。此外，使用许多绝对值传感器是昂贵的。
所以本发明的目的是这样改进凹版印刷印版滚筒雕刻用的一种电子雕刻机的至少一个雕刻装置的轴向位置的测定方法和装置以及具有这种装置的一种电子雕刻机，使之以相当小的费用就能达到位置测定的高精确性并可自动进行。
这个目的是通过各项权利要求中所述的特征来实现的。
下面结合
图1至4来详细说明本发明。
附图表示图1印版滚筒用的一种雕刻机的原理方块图；图2一个雕刻装置的轴向位置的测定装置的侧视图；图3一个雕刻装置的轴向位置的测定装置第一实施例的前视图；图4一个雕刻装置的轴向位置的测定装置第二实施例的前视图。
图1表示凹版印刷的印版液滚筒雕刻用的一种雕刻机的原理方块图，这种雕刻机例如是德国基尔示赫尔雕刻系统有限责任公司生产的注册商标为海留刻利肖格拉夫(Helioklischograph)的雕刻机。
印版滚筒1由滚筒传动(2)进行旋转驱动。特别是包装凹版印刷用的印版滚筒1的雕刻用一个单独的雕刻装置3进行，该雕刻装置例如是一种用一把刻刀4作切削工具的电磁式雕刻装置。
在所示实施例中，雕刻装置3及其雕刻支架位于雕刻刀架5上，在该雕刻刀架上，雕刻装置3在其雕刻支架上可用手工沿印版滚筒1的轴向移动和固定。为了使载有雕刻装置3的雕刻刀架5定位并在雕刻过程中沿印版滚筒1运动，雕刻刀架5通过一根轴6由一个雕刻刀架传动7沿印版滚筒1的轴向进行传动。
雕刻刀架传动传动7例如做成步进电动机传动。步进电动机通过一个电动机节拍序列进行控制，其中每个节拍相当于雕刻装置的复位的轴向位移增量。所以用一个位置计数器可通过电动机节拍序列的节拍计数确定雕刻装置的相应轴向位置，或者说，雕刻装置通过给定节拍数的计数可移到一个确定的轴向位置。
在载有雕刻装置3的雕刻刀架5沿印版滚筒1进给方向运动的过程中，雕刻装置3的刻刀4一条雕刻线一条雕刻线地在不断旋转的印版滚筒1的表面刻出布置在一个印刷网孔内的刻穴序列。另一个办法是，雕刻装置3也可用一个轴螺母连接到旋转的轴6上，这样就可取消共同的雕刻刀架5。
雕刻装置3的刻刀4通过一个雕刻控制给号GS进行控制。雕刻控制信号GS在一个雕刻放大器(8)中由一个周期的网孔信号R在线路9上与一个图像信号B叠加而成，该图像信号表示“浅”(白色)和“深”(黑色)之间的待雕刻的刻穴的色调。周期的网孔信号R引起刻刀4的振动的往复运动，以产生雕刻网孔，而图像信号值B则根据待雕刻的色调确定印版滚筒1表面的刻穴的相应几何尺寸，例如刻入深度、横向对角线和纵向对角线。
模拟的图像信号B在数模转换器10中由雕刻数据GD产生，这些雕刻数据存储在雕刻数据存储器11中并从该存储器一条雕刻线一条雕刻线地读出和输入数模转换器10中。其中，印版滚筒1上的一个刻穴的每个雕刻位置对应至少一个字节的一个雕刻数据，它作为雕刻信息含有“浅”和“深”之间的待雕刻的色调。
控制装置12在线路9上产生网孔信号R并在雕刻数据存储器11的雕刻数据GD的读出线路13上产生一个读出节拍序列T以及在雕刻刀架传动7的线路14上产生一个进给指令S1来控制雕刻刀架5的步进式进给。
在雕刻开始之前，雕刻刀架传动7的未示出的位置计数器必须复位，并在复位后测定雕刻装置3的相应轴向零位，以便雕刻装置3从确定的零位开始例如定位在要求的轴向雕刻开始点。
为了测定雕刻装置3的轴向位置例如零位置，本发明雕刻机具有一个装置15，该装置由一个安装在雕刻装置或雕刻支架上的光栅16作为基准标记和由一个固定的梳齿17作为光栅16的遮蔽元件组成。
光栅16例如做成叉形光栅并具有一个光源18和一个对应的光探测器19，位置固定的梳齿17位于其间。光源18和光探测器19的光轴位于一个与雕刻刀架5的进给方向垂直的并通过刻刀4延伸的平面内。为了测定零位，雕刻装置3提供相应的信号通过多路传输线20传送到控制装置12。
固定在雕刻机的基底上的梳齿17对准雕刻刀架5的进给方向并用其纵向至少在雕刻装置3的最大轴向移动范围沿印版滚筒1延伸。梳齿17例如做成铣削的金属轨。
图2表示雕刻装置3的轴向位置的测定装置15的侧视图。图中示出了位置固定的梳齿17的横截面和带有光源18和光探测器19的叉形光栅16的雕刻装置3。
图3表示雕刻装置3的轴向位置的测定装置15的前视图。图中示出了位置固定的梳齿17在其纵向内的齿21和齿槽22以及具有搭接梳齿17的光栅16的雕刻装置3。雕刻装置3和雕刻刀架5借助于轴6和雕刻刀架传动7在梳齿17的纵向内运动。任一个齿21的齿面23之一例如任一个前齿面23表示雕刻装置3的零位或表示离移动范围边缘的一个轴向参考点24的零位的距离D作为梳齿17的齿距的倍数，其中，该齿距相当于两个相应齿面23的相互距离。
在雕刻装置3借助于雕刻刀架传动7沿梳齿17从一个瞬时位置开始移动时，光栅16“搜索”最近的相关齿面23作为一个齿21和一个齿槽22之间的亮度传输。雕刻装置3提供一个停止信号通过多路传输线20传送到控制装置12。通过该停止信号使雕刻装置3在梳齿17的相应齿面23上停止在零位。由于不知道停止的雕刻装置3位于哪一个相关的齿面23上，所以还不知道离参考点24的雕刻装置3的零位的实际距离D。在给定齿距时，例如可取10厘米的实际距离D。
D=10厘米或其倍数即20厘米、30厘米、40厘米等等。
图3表示该装置15的第一实施例，在这个实施例中，根据本发明，该装置15具有一个测距仪25，该测距仪首先测量离参考点24的雕刻装置3的零位的大致距离D’。测距仪25例如是一个超声波传感器。雕刻装置3的零位例如通过一个安装在雕刻装置3上的超声波反射器26作出标记。距离测量可在一个安装在雕刻机上的轴向测量通道中进行。
大致的测量结果通过多路传输线20传送到控制装置12。在该装置中，借助于大致的距离D’确定零位和参考点24之间的精确距离D。如果例如大致距离D’≈22厘米，则精确的实际距离D=20厘米，其中实际距离的精确度取决于梳齿17的加工精度。
在复式凹版印刷时，在印版滚筒1的轴向内给定了线宽的并排的多条雕刻线分别配置一个雕刻装置3进行雕刻。在这种情况中，这些雕刻装置3这样定位并固定在雕刻刀架5上，即它们相互具有给定线宽相应的距离。另一种办法是，这些雕刻装置3也可用轴螺母单独连接在旋转轴6上，这样又可取消共同的雕刻刀架5。
在这种情况中，最好相断测量单个雕刻装置3的大致距离D’，其中，测量所需的反射器26例如可用电磁铁依次移入测量通道中。
图4表示该装置15的第二实施例，此时梳齿17的每个相关齿面23都配置一个分别为n位的二进制代码27形式的识别码。借助于“读出的”二进制代码27可确定实际的相关齿面，在该齿面上，雕刻装置3停止在其零位内，并由此可直接确定零位和参考点24之间的实际距离D。
在所示实施例中，二进制代码27作为黑的和白的标记位于一条钢带28上，该钢带纵向沿轴向延伸，该钢带固定在雕刻机的基底上。为了读出钢带28上的二进制代码27，未示出的雕刻装置3具有一个传感器29，其传感元件数与位数一致，这些传感元件读出由二进制代码27反射的光。
读出的二进制代码27从雕刻装置3通过多路传输线20传送到图1的控制装置12，该装置借助于与梳齿17的齿21和齿距对应的二进制代码27的读出的二进制代码27确定雕刻装置3的零位和参考点24之间的实际距离D。
用x位二进制编码可识别2x个轴向位置。用图4所示的5位二进制编码可识别32个轴向位置。
在要测定多个雕刻装置3的零位的情况中，每个雕刻装置3都具有一个传感器29，而且由每个传感器29读出的二进制代码27都通过多路传输线20传送到图1的控制装置12，并在该处进行相应的评估。
权利要求
1．凹版印刷的印版滚筒雕刻用的电子雕刻机的至少一个雕刻装置的轴向位置的测定方法，包括-一个雕刻装置(3)在印版滚筒(1)上刻出一系列布置在一个雕刻网孔内的刻穴，这些刻穴的雕刻深度确定“浅”(白色)和“深”(黑色)之间的待雕刻的色调，-刻穴的平面雕刻用的雕刻装置(3)沿印版滚筒(1)进行一个对准印版滚筒(1)轴向的进给运动，-在雕刻之前，确定雕刻装置(3)相对于印版滚筒(1)的瞬时轴向位置，其特征为-有对准印版滚筒(1)轴向的位置固定的梳齿(17)，其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示离轴向参考点(24)的一个轴向距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数，-雕刻装置(3)具有一个轴向的基准标记(16)；-具有基准标记(16)的雕刻装置(3)从其在梳齿(17)的最近那个相关齿面(23)的瞬时位置移到雕刻装置(3)的待测定的轴向位置；-测量基准标记(16)离参考点(24)的大致距离(D’)；-测出的大致距离(D’)与梳齿(17)的齿距的倍数进行比较；-从该比较中确定雕刻装置(3)的位置离参考点(24)的精确距离(D)。
2．凹版印刷的印版滚筒雕刻用的电子雕刻机的至少一个雕刻装置的轴向位置的测定方法，包括-一个雕刻装置(3)在印版滚筒(1)上刻出一系列布置在一个雕刻网孔内的刻穴，这些刻穴的雕刻深度确定“浅”(白色)和“深”(黑色)之间的待雕刻的色调，-刻穴的平面雕刻用的雕刻装置(3)沿印版滚筒(1)进行一个对准印版滚筒(1)轴向的进给运动，-在雕刻之前，确定雕刻装置(3)相对于印版滚筒(1)的瞬时轴向位置，其特征为-有对准印版滚筒(1)轴向的位置固定的梳齿(17)，其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示离轴向参考点(24)的一个轴向距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数；-雕刻装置(3)具有一个轴向的基准标记(16)；-梳齿(17)的每个相关的齿面(23)对应一个识别码(16)；-具有基准标记(16)的雕刻装置(3)从其在梳齿(17)是最近那个相关齿面(23)的瞬时位置移到雕刻装置(3)的待测定的轴向位置；-确定那个相关的齿面(23)的对应识别码(26)，-从确定的识别码(26)中确定雕刻装置(3)的位置离参考点(24)的距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数。
3．按权利要求1或2的方法，其特征为，雕刻装置(3)的基准标记(16)位于一个与雕刻装置(3)的进给方向垂直的并通过雕刻装置(3)的产生刻穴的元件(4)延伸的平面内。
4．按权利要求1至3任一项的方法，其特征为，-雕刻装置(3)的基准标记(16)做成具有梳齿(17)作为遮蔽元件的光栅；-确定梳齿(17)的那个相关的齿面(23)作为一个齿(21)和一个齿槽(22)之间的亮度传输。
5．按权利要求2至4任一项的方法，其特征为，用二进制代码作为相关齿面(23)的识别码(26)。
6．用一个雕刻装置的凹版印刷的印刷滚筒雕刻用的电子雕刻机的雕刻装置的轴向位置的测定装置，其特征为-具有一个对准印版滚筒(1)的轴向的位置固定的梳齿(17)，其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示离一个轴向参考点(24)的轴向距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数；-一个位于雕刻装置(3)上的光栅(16)作为雕刻装置(3)的基准标记，其中位置固定的梳齿(17)作为光栅(16)的遮蔽元件；-一个测距仪(25)用来测量雕刻装置(3)的位置离参考点(24)的大致轴向距离(D’)；-一个评估级(12)，用来对已测出的大致距离(D’)与梳齿(17)的齿距倍数进行比较并从该比较中确定这个位置离参考点(24)的精确距离(D)。
7．用一个雕刻装置的凹版印刷的印刷滚筒雕刻用的电子雕刻机的雕刻装置的轴向位置的测定装置，其特征为-具有一个对准印版滚筒(1)的轴向的位置固定的梳齿(17)，其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示离一个轴向参考点(24)的轴向距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数，-梳齿(17)的每个相关齿面(23)的识别码(26)；-一个位于雕刻装置(3)上的光栅(16)作为雕刻装置(3)的基准标记，其中位置固定的梳齿(17)作为光栅(16)的遮蔽元件；-一个位于雕刻装置(3)上的传感器(28)，用来识别相应的识别码(26)；-一个评估级(12)，用来从已确定的识别码(26)中确定雕刻装置(3)的零位置离参考点(24)的作为梳齿(17)的齿距倍数的距离(D)。
8．按权利要求7的装置，其特征为，该识别码(26)为二进制代码。
9．按权利要求7或8的装置，其特征为，传感器(28)为光传感器，用来读出的识别码(26)反射的光。
10．凹版印刷的印版滚筒雕刻用的雕刻机由下列部分组成；-一个旋转支承的印版滚筒(1)，它由第一传动(2)进行旋转驱动，-一个雕刻刀架(5)，它借助于第二传动(7)可沿印版滚筒(1)的轴向运动，-至少一个雕刻装置(3)，它布置在雕刻刀架(5)上而可移动和固定，其特征为一个用于测定雕刻装置(3)相对于一个轴向参考点(24)的轴向位置的测定装置(15)包括-一个对准印版滚筒(1)轴向的位置固定的梳齿(17)，其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示离一个轴向参考点(24)的轴向距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数；-一个位于雕刻装置(3)上的光栅(16)作为雕刻装置(3)的基准标记，其中位置固定的梳齿(17)作为光栅(16)的遮蔽元件；-一个测距仪(25)，用来测量雕刻装置(3)的位置离参考点(24)的大致轴向距离(D’)，-一个评估级(12)，用来对已测出的大致距离(D’)与梳齿(17)的齿距倍数进行比较并从该比较中确定这个位置离参考点(24)的精确距离(D)。
11．凹版印刷的印版滚筒雕刻用的雕刻机由下列部分组成-一个旋转支承的印版滚筒(1)，它由第一传动(2)进行旋转驱动，-一个雕刻刀架(5)，它借助于第二传动(7)可沿印版滚筒(1)的轴向运动，-至少一个雕刻装置(3)，它布置在雕刻刀架(5)上而可移动和固定，其特征为一个用于测定雕刻装置(3)相对于一个轴向参考点(24)的轴向位置的测定装置(15)包括-一个对准印版滚筒(1)轴向的位置固定的梳齿(17)，其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示离一个轴向参考点(24)的轴向距离(D)作为梳齿(17)的齿距的倍数；-梳齿(17)的每个相关齿面(23)的一个识别码(26)；-一个位于雕刻装置(3)上的光栅(16)作为雕刻装置(3)的基准标记，其中位置固定的梳齿(17)作为光栅(16)的遮蔽元件；-一个位于雕刻装置(3)上的传感器(28)，用来识别相应的识别码(26)；-一个评估级(12)，用来从已确定的识别码(26)中确定雕刻装置(3)的这个位置离参考点(24)的作为梳齿(17)的齿距倍数的距离(D)。
全文摘要
本发明涉及印版滚筒雕刻用的电子雕刻机的一个雕刻装置(3)的轴向位置的一种测定方法。该雕刻机具有位置固定的梳齿(17),其中每个齿(21)的齿面(23)之一表示一个离参考点(24)的作为梳齿(17)的齿距倍数的轴向距离(D)。在雕刻装置3上布置了一个光电栅栏(16)作为轴向的基准标记,梳齿(17)作为该光电栅栏的遮蔽元件。雕刻装置(3)用光电栅栏(16)从一个瞬时位置移到梳齿(17)的最近的那个相关齿面(23)。用一个测距仪(25)测量该基准标记离参考点( 24)的大致距离(D’),然后该大致距离(D’)与梳齿(17)的齿距倍数进行比较,并从该比较中确定雕刻装置(3)的基准标记离参考点(24)的精确距离(D)。
文档编号H04N1/06GK1293616SQ99804132
公开日2001年5月2日 申请日期1999年3月2日 优先权日1998年3月18日
发明者B·吕布克 申请人:海德堡印刷机械有限公司