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Dokumentenidentifikation DE69636215T2 12.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000812264
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERZEUGUNG VON GRAVIERSIGNALEN
Anmelder MDC Max Dätwyler AG Bleienbach, Bleienbach, CH
Erfinder BREWER, C., Matthew, Dayton, OH 45439, US;
SERENIUS, J., Eric, Springboro, OH 45066, US;
REESE, M., David, Dayton, OH 45431, US
Vertreter Wilcken & Vollmann, 23554 Lübeck
DE-Aktenzeichen 69636215
Vertragsstaaten CH, DE, GB, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.01.1996
EP-Aktenzeichen 969062108
WO-Anmeldetag 29.01.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/US96/01156
WO-Veröffentlichungsnummer 1996026836
WO-Veröffentlichungsdatum 06.09.1996
EP-Offenlegungsdatum 17.12.1997
EP date of grant 07.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B41C 1/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B41C 1/045(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H04N 1/40(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H04N 1/407(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Gebiet des Gravierens und insbesondere das Gravieren von Tiefdruckzylindern. Konkret betrifft die Erfindung ein Graviersystem, das eine Graviernadel und eine Vorrichtung zum Bewirken, dass die Graviernadel Zellen von genau gesteuerter Größe in die Oberfläche eines Tiefdruckzylinders graviert, aufweist.

Eine Graviernadel für solch ein Graviersystem wird in einem Halter gehalten, der auf einem Gravierkopf montiert ist, der durch einen Schuh gegen die Oberfläche des Werkstücks gehalten wird. Der Nadelhalter ist innerhalb eines Magnetfeldes drehbar aufgehängt, welches unter dem Einfluss eines WS-Kopfstroms schwingt, der durch ein Videosignal moduliert wird. Änderungen des Kopfstroms treiben die Nadel zum Gravieren gegen die Oberfläche des Zylinders an. Die Eindringtiefe der Nadel wird durch Änderungen im Videosignal, sowie durch Einstellungen von Konfigurationsparametern, wie beispielsweise eine WS-Verstärkung, eine Videoverstärkung und einen Weißoffset, gesteuert. Der Weißoffset ist der nominale Abstand zwischen der Nadelspitze und der Oberfläche des Werkstücks, wenn der Kopfstrom auf null zugeht.

Um Schwarzzellen, Hochlichtzellen und Verbindungskanäle einer gewünschten Konfiguration zu gravieren, war es notwendig, einen mühsamen Einstellprozess vor Beginn des Gravierens vorzunehmen. Dieser Prozess bezog ein Versuch- und Irrtum-Gravieren von Probezellen, die Prüfung der Ergebnisse und die Einstellung der Konfigurationssteuerparameter ein. Häufig war es notwendig, den Prozess etliche Male zu wiederholen, bevor zufrieden stellende Ergebnisse erzielt wurden.

Automatische Verfahren zum Einstellen eines Graveurs vor dem tatsächlichen Gravieren sind vom Stand der Technik bekannt.

EP 0 595 324 A1 (Dainippon Screen) betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren des Antriebs einer Gravierkopfnadel. Zu diesem Zweck wird die Form von gravierten Probezellen mittels einer CCD-Kamera abgebildet, die in einem optischen Mikroskop vorgesehen ist. Basierend auf den Bildern wird die Zellgröße berechnet und anschließend zum Kalibrieren des Graviersignals verwendet. Diese Kalibrierung bezieht die Berechnung einer Bilddichte/Zelltiefe-Bezugscharakteristik ein. Während des Einstellprozesses von Verstärkungsparametern werden die gemessenen Parameter von zwei Probeschnitten, welche mit verschiedenen vorgegebenen Verstärkungsparametern erhalten wurden, interpoliert, um einen Zielverstärkungsparameter zum Erzeugen von Zellen von bestimmten Abmessungen zu erhalten.

WO 94/19900 (Ohio Electronic Engravers) betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Graveurs, um einen Zylinder gemäß vorgegebenen Einstellparametern zu gravieren. Ein Fehlerwert wird entsprechend dem Unterschied zwischen den Einstellparametern und einer tatsächlichen Messung eines gravierten Bereichs auf dem Zylinder bestimmt, und anschließend wird der Fehlerwert verwendet, um den Graveur einzustellen. Der Fehlerwert wird durch Vergleichen des am häufigsten auftretenden Werts des Einstellparameters für mehrere Zellen, die geschnitten werden, mit dem eingestellten Wert des Einstellparameters bestimmt. Wenn der eingestellte Wert um mehr als einen vorgeschriebenen Mindestbetrag von dem am häufigsten auftretenden Wert abweicht, werden die Einstellparameter und dementsprechend die Signale zum Aktivieren des Gravierkopfs eingestellt. Diese Signale können aus dem Eingangsvideosignal unter Einsatz von tabellierten Korrekturen zur Berücksichtigung von Nichtlinearitäten berechnet werden.

Kurzdarstellung der Erfindung

Ausgehend von diesen Prozessen des Standes der Technik ist es eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, den Einstellprozess weiter zu verkürzen und die verlorene Zeit zu minimieren.

In einem Aspekt umfasst diese Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Gravieransteuerungssignals zur Verwendung in einem Graveur, welches die folgenden Schritte umfasst: Eingeben mehrerer Einstellparameter für wenigstens eine Zelle in einen Rechner; Bestimmen mehrerer Koeffizientenwerte, die mit den mehreren Einstellparametern verbunden sind; und Verwenden der mehreren Koeffizientenwerte und Einstellparameter, um das Gravieransteuerungssignal zu erzeugen. Die mehreren Koeffizientenwerte werden durch Verwenden einer Korrelationstabelle bestimmt, welche die mehreren Einstellparameter mit den mehreren Koeffizientenwerten korreliert. Ein interpolierter Koeffizientenwert wird erzeugt, wenn irgendeiner der mehreren Einstellparameter nicht in der Tabelle ist. Anschießend wird die Tabelle aktualisiert, um den interpolierten Koeffizientenwert einzubeziehen.

In einem anderen Aspekt umfasst diese Erfindung ein Gravierverfahren auf, welches die zuvor erwähnten Schritte, sowie die Schritte des drehbaren Montierens eines Zylinders auf einem Graveur und Positionierens eines Gravierkopfs in funktionsfähiger Beziehung zum Zylinder umfasst.

In noch einem anderen Aspekt umfasst diese Erfindung einen Graveur, welcher aufweist: einen Gravierkopf; einen Rechner, der an den Gravierkopf gekoppelt ist; und eine Eingabe zum Eingeben mehrerer Einstellparameter in den genannten Rechner; wobei der genannte Rechner zum Erzeugen eines Ansteuerungssignals zum Aktivieren des Gravierkopfes als Reaktion auf die mehreren Einstellparameter und mehrere verbundene Koeffizientenwerte imstande ist, derart dass der Gravierkopf als Reaktion auf die mehreren Einstellparameter zum Gravieren eines vorgegebenen Musters auf einem Werkstück, das auf dem Graveur angeordnet ist, imstande ist. Der Rechner umfasst eine Korrelationstabelle, welche die mehreren Einstellparameter mit den mehreren Koeffizientenwerten korreliert, und einen Interpolator zum Interpolieren wenigstens eines der mehreren Koeffizientenwerte als Reaktion auf die mehreren Einstellparameter. Ein interpolierter Koeffizientenwert wird erzeugt, wenn irgendeiner der mehreren Einstellparameter nicht in der Tabelle ist. Anschließend wird die genannte Tabelle aktualisiert, um den interpolierten Koeffizientenwert einzubeziehen.

Ein Vorteil dieser Erfindung ist, dass sie das Verkürzen der Zeit ermöglicht, die zum Einstellen eines Graveurs zum Gravieren eines Zellmusters erforderlich ist.

Ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, dass sie das erneute Abrufen und Verwenden von Daten ermöglicht, die mit früheren Graviervorgängen verbunden sind, und die Notwendigkeit vermeidet, einen neuen Satz von Daten zum Einstellen eines Graveurs zum Gravieren eines Gravierauftrags erzeugen zu müssen. Die Koeffizientenwerte, die mit den mehreren Einstellparametern verbunden sind, können während des Einstellens oder Echtzeitgravierens wiederholt verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zur Realisierung der vorliegenden Erfindung;

2 ist ein Flussdiagramm, welches die wichtigsten Schritte des Verfahrens veranschaulicht, welches durch das System von 1 realisiert wird;

3 ist ein Flussdiagramm für die Prozedur einer Fehlerkoeffizientenabfrage;

4 ist ein Flussdiagramm für eine Prozedur zum Speichern von Fehlerkoeffizienten; und

5 veranschaulicht ein Tabellenformat, welches verwendet werden kann, um Einstellparameter und Koeffizientendaten anzuordnen und zu korrelieren.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Ein System zum Realisieren der vorliegenden Erfindung kann im Algemeinen so konfiguriert werden, wie in 1 veranschaulicht. Das System weist einen Rechner 10 auf, der einen Mikroprozessor (nicht veranschaulicht) umfasst, welcher zum Empfangen einer Reihe von Eingaben von einer Einstellsteuertafel oder einem anderen Dateneingabemittel (nicht veranschaulicht) angeschlossen ist. Normalerweise umfasst das Dateneingabemittel Mittel zum Signalisieren von Einstellparametern, wie beispielsweise Schwarzbreite (BW), Kanalbreite (CW), Hochlichtbreite (HW), einer Nadelspitzenkonstante (Ks) und einer Spannung (Vh), die zum Gravieren von Zellen mit einer Breite HW verwendet werden sollen. Alternativ kann das Dateneingabemittel andere gleichwertige Einstellparameter, wie beispielsweise Bildschirmauflösung, Bildschirmwinkel und %-Kanalbreite, anstelle von oder zusätzlich zu BW, CW, HW und Vh liefern. Eine Gravierkopfidentifikationsnummer kann ebenfalls geliefert werden.

Die Nadelkonstante Ks ist eine Konstante, welche die Nadeltiefe mit der Nadelschneidbreite für eine Nadel mit abgewinkelter Spitze und linearen Schneidkanten in Beziehung setzt. Für solch eine Nadel ist die Schneidtiefe (BD) für eine Schwarzzelle durch die Beziehung: BD = Ks·BW gegeben, wobei: Ks = 1/(2·TAN (t/2)) und t der Spitzenwinkel der Nadel ist.

Der Rechner 10 verwendet die zuvor dargelegten Parameter plus einen Schwarzzellfehlerkoeffizienten (eb), einen Hochlichtzellfehlerkoeffizienten (eh) und eine Schwarzpegelspannung (Vmax), um eine Videoverstärkung (Kd) gemäß der folgenden Beziehung zu berechnen: Kd = (Ks·(BW + eb) – Ks·(HW + eh)/(Vmax – Vh).

Dies ist eines von drei Konfigurationssteuersignalen. Die Berechnung dieses Signals ist der erste Schritt beim Einstellen des Rechners 10 zum Gravieren. Der berechnete Wert von Kd wird an einen Digital-Analog-Wandler 16 übertragen, welcher die Verstärkung eines Vervielfachers 22 einstellt.

Nach dem Berechnen von Kd berechnet der Rechner 10 ein zweites Konfigurationssteuersignal, einen Weißoffset (WD), gemäß der folgenden Formel: WD = Kd·Vmax – Ks·(BW + eb) + ew wobei ew ein Weißoffsetabgleichfehler ist, der so berechnet wird, wie im Folgenden ausführlich beschrieben. Der berechnete Wert von WD wird an einen zweiten Digital-Analog-Wandler 14 übertragen, der mit einem Summierpunkt 24 verbunden ist. Der Summierpunkt 24 summiert den Weißoffset und verstärkte Videosignale, die von einer Signalquelle (nicht veranschaulicht) empfangen und durch den Vervielfacher 22 verstärkt werden. Die Ausgabe vom Summierpunkt 24 wird an einen anderen Summierpunkt 26 zum Summieren mit einem Sinussignal, das durch einen Vervielfacher 20 erzeugt wird, angelegt.

Der Vervielfacher 20 empfängt ein Eingangssinussignal von einem Oszillator (nicht veranschaulicht) und verstärkt diese Eingabe um einen WS-Verstärkungsfaktor (Ka), der von einem dritten Digital-Analog-Wandler 12 empfangen wird. Ka wird als ein drittes Konfigurationssteuersignal verwendet und durch den Rechner 10 als dritter Schritt im Einstellprozess berechnet. Ka wird durch die Formel: Ka = (Ks·CW + WD – Kd·Vmax)/A berechnet, wobei A der Höchstwert des Sinussignals ist, welcher in den Vervielfacher 20 eingegeben wird.

Es ist zu erkennen, dass die Einstellparameter, welche in den Rechner 10 eingegeben werden, gewünschte Werte sind und dass die berechneten Konfigurationssteuerparameter gravierte Zellen mit den gewünschten Charakteristiken erzeugen sollten. In einer vollkommenen Welt würde die Einstellprozedur Werte für Ka, WD und Kd erzeugen, welche die gewünschte Schwarzbreite, Hochlichtbreite und Kanalbreite ergeben würden, und die Fehlerkoeffizienten eb, ew und eh wären nicht erforderlich. In einer realen Welt jedoch gibt es Fehler, und daher legt diese Erfindung geeignete Werte für eb, eh und ew fest und speichert diese Werte in einem batteriegepuffert nichtflüchtigen Speicher 40. Der Speicher 40 kann jedes von zahlreichen, im Handel erhältlichen Geräten sein, und er kann eine Speicherkapazität von etwa 256 K aufweisen. Der Betrieb und die Organisation des Speichers 40 werden im Folgenden ausführlich beschrieben.

Die Ausgabe vom Summierpunkt 26 ist ein Gravieransteuerungssignal, welches durch eine Filterschaltung 28 gefiltert, durch den Verstärker 30 verstärkt und an den Nadeltreiber 32 angelegt wird. Der Nadeltreiber 32 ist in 1 nur in einer hoch schematischen Form veranschaulicht. Eine ausführlichere Beschreibung solch eines Nadeltreibers ist in Buechler US-Patent 4,450,486 zu finden. Kurz gesagt, wird eine Diamantgraviernadel durch einen Halter getragen, der auf einem Arm montiert ist, der von einer Drehschwingelle vorsteht. Das Ansteuerungssignal vom Verstärker 30 wird an ein Paar von gegenüberliegenden Elektromagneten angelegt, um die Welle durch einen maximalen Bogen von ungefähr 25 Grad zu drehen. Ein Führungsschuh wird an einer genau bekannten Stelle in Bezug auf die schwingende Nadel gegen das zylindrische Werkstück positioniert. Wenn der Führungsschuh mit dem Werkstück in Kontakt ist, schwingt die Nadel von einer Position, in welcher sie das Werkstück gerade kaum berührt, in eine zurückgezogene Position etwa 100 Mikrometer entfernt von der Oberfläche des Werkstücks. Das Werkstück dreht sich im Gleichlauf mit der Schwingungsbewegung der Nadel, während eine Leitspindelanordnung eine axiale Bewegung der Nadel und des Schuhs erzeugt. Demgemäß graviert die Nadel Zellen von genau gesteuerter Größe auf die Oberfläche des Werkstücks.

Wie bereits erwähnt, weisen die Ausgangssignale vom Rechner 10 an die D/A-Wandler 12, 14 und 16 einen Wert zum Bewirken, dass der Gravierkopf 32 Zellen der gewünschten Größe graviert, auf. Für extrem hochwertiges Gravieren ist es notwendig, die Ausgangssignale vom Rechner 10 durch Verwendung der zuvor erwähnten Fehlerkoeffizienten einzustellen. Dies wird durch Anlegen von Probesignalen an den Vervielfacher 22, um den Gravierkopf 32 zu veranlassen, Probezellen in die Oberfläche des Werkstücks zu gravieren, bewerkstelligt. Diese Probezellen werden entweder manuell mit der Hilfe eines Mikroskops oder automatisch mit der Hilfe eines Videoabtasters gemessen. In jedem Fall werden die gemessenen Werfe der Probezellen an den Rechner 10 zurückübertragen. Im Falle einer manuellen Einstellung können die Messwerte über die BW- oder HW-Eingabesteuerungen oder andere der Eingabesteuerungen auf einer programmierten Basis in den Rechner eingegeben werden. Im Falle einer automatischen Einstellung gibt es eine Rückführleitung vom Videoabtaster (nicht veranschaulicht) zum Rechner 10.

Der Rechner 10 erzeugt die Fehlerkoeffizienten eb, ew und eh durch Vergleichen von gemessenen Zellbreiten mit den Einstellwerten für BW und HW. Die resultierenden Werte werden im nichtflüchtigen Speicher 40 zur Verwendung bei anschließenden Gravieraufträgen gespeichert. Die Werte können in einem Tabellenformat angeordnet werden, wie in 5 veranschaulicht. Für eine erstmalige Einstellung kann es ratsam sein, zusätzliche Probezellen mit neu berechneten Werten von Ka, WD und Kd unter Verwendung der berechneten Werte von eb, ew und eh zu schneiden. Die Zellbreiten können erneut gemessen werden, derart, dass der Rechner 10 imstande ist, Einstellungen an den Fehlerkoeffizienten vorzunehmen. Der Prozess kann wiederholt werden, um jeden gewünschten Grad von Genauigkeit zu erreichen, aber es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, den Einstellprozess zu beschleunigen und dadurch verlorene Zeit zu minimieren. Demgemäß werden Fehlerkoeffizienten für einen großen Bereich von Gravieraufträgen im Speicher 40 zur anschließenden Verwendung katalogisiert und gespeichert. Wenn danach das System eine identische oder ähnliche Einstellung vornehmen muss, können die erforderlichen Fehlerkoeffizienten aus dem Speicher 40 ausgelesen werden. Sobald genügend Daten gesammelt sind, sind Probeschnitte möglicherweise nicht mehr erforderlich.

Wie bereits erwähnt, erzeugt das Gravieransteuerungssignal eine Schwingung der Nadel. Eine Spitzengravierleistung tritt ein, wenn die Amplituden des maximalen positiven und des maximalen negativen Stroms gleich sind. Diese Bedingung wird als „Kopfabgleich" bezeichnet. Eine Kopfabgleichbedingung stellt den maximalen Bereich von Nadelschwingung bereit, derart, dass Tiefschwarzzellen graviert werden können. Der ew-Fehlerkoeffizient wird so eingestellt, dass ein Kopfstromabgleich erzeugt wird. Die Einstellung von ew wird mit der Hilfe einer Kopfstromabfühlschaltung bewerkstelligt, welche einen Abfühlwiderstand 34, einen Differenzverstärker 36 und einen Analog-Digital-Wandler 18 umfasst.

Die Kopfstromabfühlschaltung fühlt den Gravierstrom nach einem Schwarzsignal und einem Weißsignal ab. Diese Ströme werden durch den A/D 18 an den Rechner 10 weitergeleitet.

Wenn die Ströme nicht innerhalb einer vorgegebenen oder annehmbaren Toleranz sind, dann gleicht der Rechner 10 den ew ab oder stellt ihn ein, bis der Weißstrom und der Schwarzstrom entgegengesetzt und gleich sind. Die Einstellung kann durch kleine Inkremente von beliebiger Größe erfolgen. Alternativ kann der Rechner den Prozess durch Berechnen des Verhältnisses des Schwarz/Weiß-Tiefenunterschieds geteilt durch den Schwarz/Weiß-Stromunterschied und Verwenden dieses Verhältnisses zur Berechnung der Änderung im Weißoffset, der zum Erreichen des Kopfstromabgleichs erforderlich ist, beschleunigen. Wenn aus irgendeinem Grund eine bestimmte unabgeglichene Bedingung erforderlich ist, kann der ew so eingestellt oder abgeglichen werden, dass er diese Bedingung erreicht. Wenn die Ströme innerhalb eines annehmbaren oder vorgegebenen Toleranzbandes sind, dann ist weder eine Einstellung noch ein Abgleich von ew nötig.

Eine Übersicht über den zuvor beschriebenen Kalibrierprozess ist im Flussdiagramm von 2 dargestellt. Der Prozess bezieht eine Lernroutine ein, welche beim Symbol beginnt, das durch das Bezugszeichen 201 gekennzeichnet ist. Nach dem Zugang zur Lernroutine geht der Prozess zu Block 202 über, wo die Eingabeparameterdaten eingegeben werden. Die Parameterdaten können in der Form der Parameter BW, HW, CW, Ks und Vh sein. Vorzugsweise jedoch werden die Parameterdaten in der alternativen Form von Bildschirmauflösung, Bildschirmwinkel, Nadelwinkel und prozentuale Kanalbreite eingegeben, welche danach durch den Rechner 10 in Zellabmessungsparameter umgewandelt werden.

Der nächste Schritt bezieht eine Abfrage von Fehlerkoeffizienten aus dem nichtflüchtigen Speicher 40 ein, wie bei Block 203 angezeigt. Danach berechnet bei Block 204 der Rechner 10 Konfigurationssteuerwerte zur Übertragung an die D/A-Wandler 12, 14 und 16. Diese Berechnung verwendet die Fehlerkoeffizienten, welche bei Block 203 von der Tabelle 511 aus dem Speicher abgefragt werden.

Nachdem geeignete Konfigurationssteuersignale an die D/A-Wandler 12, 14 und 16 gesendet wurden, ist das Graviersystem bereit zum Gravieren von Probezellen. Diese Zellen werden bei Block 205 graviert und bei Block 206 gemessen. Die gemessenen Daten werden in den Rechner 10 eingegeben.

Bei Punkt 207 vergleicht der Rechner die gemessenen Zellabmessungen mit den gewünschten Abmessungen, welche bei den Berechnungen von Block 204 verwendet wurden. Wenn die Unterschiede zwischen den gemessenen Abmessungen und den gewünschten Abmessungen nicht innerhalb von vorgegebenen Grenzen sind, dann geht der Rechner 10 zu Block 208 über, wo die berechneten Unterschiede als Inkrementaleinstellungen für die vorherigen Fehlerkoeffizientenwerte verwendet werden. Die Schleife durch Block 204, 205, 206 und Punkt 207 wird dann wiederholt.

Wenn der Graveur Probezellen von korrekter Größe erzeugt hat, werden die eingestellten Fehlerkoeffizienten und die Einstellparameter als eine Gruppe an einem zugeordneten Adressbereich innerhalb des Speichers 40 gesichert (Block 209 von 2). Die Lernroutine ist dann abgeschlossen (Punkt 210), und es beginnt die Gravurerzeugung.

Die Organisation von Tabelle 511 im Speicher 40 ist wichtig, da sie eine Interpolation von Fehlerkoeffizientendaten von einem Auftrag zum nächsten enthält. Der Speicher ist in Knoten geteilt, welche jeweils zu einem eindeutigen Satz von Werten für einheitlich organisierte Sätze von Einstellparametern zugeordnet sind. Die Technik zur Speicherteilung hängt von der jeweiligen Programmiersprache ab, die eingesetzt wird. In der C-Sprache zum Beispiel kann der Speicher durch die Verwendung von Datenstrukturen organisiert werden, welche Einstellparameter und Fehlerkoeffizienten als Elemente der Strukturen aufweisen. Bei solch einer Anordnung ist es möglich, über Strukturen zu suchen, zwischen Einstellwertparametern zu interpolieren und Verhältnisse zum Skalieren von Fehlerkoeffizientenwerten zu erhalten. Die Abfrage von Koeffizientenwerten wird im Flussdiagramm von 3 im Einzelnen kurz dargestellt.

Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 beginnt eine Fehlerkoeffizientenabfrage bei Punkt 301 und geht zu Punkt 302 weiter, wo eine Prüfung erfolgt, um festzustellen, ob gegenwärtig irgendwelche Datensätze gespeichert sind. Das erste Mal, das ein neues System verwendet wird, wird die Antwort NEIN sein, und der Rechner 10 geht zu Block 303 über, wo er einen Satz von Vorgabekoeffizienten in den Speicher 40 lädt. Die Vorgabedaten werden aus einer Probe von typischen Gravierköpfen empirisch gesammelt. Das nächste Mal durch den Punkt 302 wird die Antwort JA sein.

In der Annahme, dass am Punkt 302 eine JA-Antwort erhalten wird, überprüft der Rechner 10 alle Datensätze darin und sucht nach einer Struktur mit einem Nadelwinkelelement, das einen Wert aufweist, der identisch mit dem Nadelwinkel für den aktuellen Auftrag ist (Punkt 304). Wenn der identische Nadelwinkel nicht vorhanden ist, dann werden Fehlerkoeffizientenwerte aus Auftragseinträgen mit den nächstgrößeren und -kleineren Nadelwinkeln ausgelesen, und diese Nadelwinkel werden zur Interpolation zwischen Fehlerkoeffizientenwerten verwendet (Block 305). Wenn eine Nadelwinkelübereinstimmung vorliegt, dann werden die Fehlerkoeffizienten, die mit diesem Nadelwinkel verbunden sind, ausgewählt.

Das Programm geht dann ähnlich vor, um nach Übereinstimmungen von Bildschirmauflösung (Punkt 306), Bildschirmwinkel (Punkt 308) und Kanalbreite (Punkt 310) zu suchen und verbundene Interpolationen durchzuführen (entsprechend Block 307, 309 und 311), falls nötig. Dies erzeugt vier Sätze von Fehlerkoeffizienten, welche durch einen Mittelungsprozess zu einem einzigen Satz gemischt werden (Block 312). Es ist zu erkennen, dass, wenn bei Punkt 304, 306, 308 und 310 Übereinstimmungen gefunden werden, keine Interpolation durchgeführt wird, und die gemischten Daten identisch mit gespeicherten Daten für einen genau übereinstimmenden Auftrag sind. Es ist zu erkennen, dass es eine Gravierkopfidentifikationsnummer gibt, die mit jedem Satz von Einstellparametern verbunden ist. Üblicherweise gibt es keine Interpolation zwischen verschiedenen Gravierköpfen. Der Rechner verlässt die Routine bei Punkt 313.

4 veranschaulicht eine Routine zum Speichern von Daten in Tabelle 511 im Speicher 40. Die Routine beginnt bei Punkt 401 und geht zu Punkt 402 über, wo eine Prüfung erfolgt, um festzustellen, ob ein bestehender Eintrag für denselben Satz von Einstellparametern vorhanden ist. Wenn dies der Fall ist, dann werden Fehlerkoeffizienten, welche mit dem bestehenden Eintrag verbunden sind, durch neue Fehlerkoeffizienten ersetzt (Block 403).

Wenn kein bestehender Knoten für denselben Satz von Einstellparametern vorhanden ist, dann geht das Programm zu Punkt 404 über, wo der Speicher auf die Verfügbarkeit von Platz für einen neuen Knoten überprüft wird. Wenn Platz verfügbar ist, dann wird ein neuer Knoten im Speicher eingerichtet (Block 405), und die aktuellen Fehlerkoeffizienten werden im neuen Knoten gesichert (Block 406).

Wenn kein Platz für einen neuen Knoten verfügbar ist, dann geht das Programm zu Block 407 über, entfernt den Knoten, dessen Verwendung am längsten zurückliegt, und ersetzt ihn durch einen neuen Knoten. Dann geht das Programm zu Block 408 zur Speicherung einer neuen Datenstruktur im Speicherplatz, der vom alten Knote übernommen wurde, über. Die Datenspeicherung endet bei Punkt 409.

Auf Wunsch können die Tabelle 511 und die verbundenen Datenstrukturen oder Knoten erweitert werden, um die Speicherung von zusätzlichen Informationen, wie beispielsweise eine Schuhposition, eine Gratschneiderposition oder eine Brennweite für einen optischen Abtaster, eine Kamera und/oder dergleichen, unterzubringen.

Obwohl die hierin beschriebenen Verfahren und die Formen der Vorrichtung zum Realisieren dieser Verfahren bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung darstellen, versteht es sich von selbst, dass diese Erfindung nicht auf diese konkreten Verfahren und Formen der Vorrichtung beschränkt ist, und dass Änderungen an beiden vorgenommen werden können, ohne sich vom Rahmen der Erfindung zu entfernen, welcher in den angehängten Ansprüchen definiert wird.


Anspruch[de]
Verfahren zur Erzeugung eines Gravieransteuerungssignals zur Verwendung in einem Graveur, umfassend die folgenden Schritte:

Eingeben mehrerer Einstellparameter für wenigstens eine Zelle in einen Rechner (10);

Bestimmen mehrerer Koeffizientenwerte, die mit den mehreren Einstellparametern verbunden sind; und

Verwenden der mehreren Koeffizientenwerte und Einstellparameter, um das Gravieransteuerungssignal zu erzeugen;

dadurch gekennzeichnet, dass

die mehreren Koeffizientenwerte durch Verwenden einer Korrelationstabelle (511) bestimmt werden, welche die mehreren Einstellparameter mit den mehreren Koeffizientenwerten korreliert, wodurch ein interpolierter Koeffizientenwert erzeugt wird, wenn irgendeiner der mehreren Einstellparameter nicht in der Tabelle (511) ist, und wodurch die Tabelle (511) aktualisiert wird, um den interpolierten Koeffizientenwert einzubeziehen.
Gravierverfahren, umfassend die folgenden Schritte:

drehbares Montieren eines Zylinders auf einem Graveur;

Positionieren eines Gravierkopfes (32) in funktionsfähiger Beziehung zum Zylinder;

Eingeben mehrerer Einstellparameter für wenigstens eine Zelle in einen Rechner (10), der an den Graveur gekoppelt ist;

Verarbeiten der mehreren Einstellparameter, um mehrere Koeffizientenwerte zu bestimmen; und

Verwenden der mehreren Koeffizientenwerte und Einstellparameter, um ein Gravieransteuerungssignal zum Aktivieren des Gravierkopfes (32) zu erzeugen,

dadurch gekennzeichnet, dass

die mehreren Koeffizientenwerte durch Verwenden einer Korrelationstabelle (511) bestimmt werden, welche die mehreren Einstellparameter mit den mehreren Koeffizientenwerten korreliert, wodurch ein interpolierter Koeffizientenwert erzeugt wird, wenn irgendeiner der mehreren Einstellparameter nicht in der Tabelle (511) ist, und wodurch die Tabelle (511) aktualisiert wird, um den interpolierten Koeffizientenwert einzubeziehen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches ferner den folgenden Schritt umfasst:

Verarbeiten der mehreren Einstellparameter mit dem Rechner (10), um die mehreren Koeffizientenwerte zu erzeugen, die den mehreren Einstellparametern entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst:

Aktualisieren der Tabelle (511) für irgendeinen der mehreren Einstellparameter, der nicht darin aufscheint.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst:

Speichern der mehreren Koeffizientenwerte in einem nichtflüchtigen Speicher (40).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Korrelationstabelle (511) mehrere der folgenden Einstellparameter umfasst: eine Schwarzbreite, Kanalbreite, Hochlichtbreite, Nadelspitzenkonstante, eine Spannung, Schwarztiefe, Bildschirmauflösung, Bildschirmwinkel, Nadelwinkel, Schuhposition, Videobrennpunktlage oder prozentuale Kanalbreite. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

Eingeben mehrerer zweiter Einstellparameter;

Zugreifen auf die Tabelle (511) als Reaktion auf die mehreren zweiten Einstellparameter, um mehrere zweite Koeffizientenwerte zu erzeugen; und

Erzeugen eines zweiten Gravieransteuerungssignals als Reaktion auf die mehreren zweiten Einstellparameter und die mehreren zweiten Koeffizientenwerte.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die mehreren Koeffizientenwerte und die mehreren zweiten Koeffizientenwerte verschieden sind. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die mehreren Koeffizientenwerte und die mehreren zweiten Koeffizientenwerte im Wesentlichen dieselben sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

Durchführen eines Probeschnitts mehrerer Zellen und Prüfen des Probeschnitts;

Verwenden des Probeschnitts, um die mehreren Koeffizientenwerte zu bestimmen;

Erstellen einer Tabelle (511) der mehreren Koeffizientenwerte.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

Eingeben eines zweiten Satzes von Einstellparametern;

Zugreifen auf die Tabelle (511), um einen zweiten Satz von Koeffizientenwerten für den zweiten Satz von Einstellparametern zu bestimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Eingabeschritt ferner den folgenden Schritt umfasst:

derartiges Auswählen der mehreren Einstellparameter, dass sie mehrere der folgenden enthalten: eine Schwarzbreite, Kanalbreite, Hochlichtbreite, Nadelspitzenkonstante, eine Spannung, Schwarztiefe, Bildschirmauflösung, Bildschirmwinkel, Nadelwinkel, Schuhposition, Videobrennpunktlage oder prozentuale Kanalbreite.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren ferner umfasst:

Einbeziehen einer Schuhposition und/oder einer Videobrennweite als einen der mehreren Einstellparameter.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst:

Erzeugen des Ansteuerungssignals unter Verwendung der Formel: Kd = (Ks·(BW + eb) – Ks·(HW + eh))/(Vmax – Vh) wobei Kd eine Videoverstärkung ist; eb ist ein Koeffizient, eh ist ein anderer Koeffizient; Vmax ist eine Spannung; BW ist eine Breite; HW ist eine zweite Breite; Ks ist eine Konstante; Vh ist eine zweite Spannung.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst:

Erzeugen des Ansteuerungssignals unter Verwendung der Formel: WD = Kd·Vmax – Ks·(BW + eb) + ew wobei WD ein Offset ist; ew ist ein Koeffizient.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst:

Bestimmen eines der mehreren Koeffizientenwerte für einen ersten Einstellparameter;

Bestimmen eines zweiten der mehreren Koeffizientenwerte für einen zweiten Einstellparameter;

Mischen des Koeffizientenwertes und des zweiten Koeffizientenwertes, um einen Mischkoeffizienten bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Mischkoeffizient ein Mittelwert ist; der Verwendungsschritt den folgenden Schritt umfasst:

Verwenden des Mischkoeffizienten und der mehreren Einstellparameter, um das Gravieransteuerungssignal zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Verfahren ferner umfasst:

Analysieren des Gravieransteuerungssignals, um festzustellen, ob es innerhalb einer vorgegebenen Signaltoleranz ist.
Verfahren nach Anspruch 18, welches ferner den folgenden Schritt umfasst:

Abgleichen des Gravieransteuerungssignals, wenn es nicht innerhalb der vorgegebenen Signaltoleranz ist, um ein abgeglichenes Gravieransteuerungssignal bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 19, welches ferner den folgenden Schritt umfasst:

Verwenden des abgeglichenen Gravieransteuerungssignals, um ein Ansteuerungsbefehlssignal zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 20, welches ferner den folgenden Schritt umfasst:

Verwenden des Ansteuerungsbefehlssignals, um entweder für einen Schuh oder eine Kamera einen Treiber zu aktivieren.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst:

Aktualisieren der Tabelle (511) unter Verwendung des Ansteuerungsbefehlsignals und des abgeglichenen Gravieransteuerungssignals.
Graveur, umfassend:

einen Gravierkopf (32);

einen Rechner (10), der an den Gravierkopf (32) gekoppelt ist; und

eine Eingabe zum Eingeben mehrerer Einstellparameter in den Rechner (10);

wobei der Rechner (10) zum Erzeugen eines Ansteuerungssignals zum Aktivieren des Gravierkopfes (32) als Reaktion auf die mehreren Einstellparameter und mehreren verbundenen Koeffizientenwerte imstande ist, derart dass der Gravierkopf (32) als Reaktion auf die mehreren Einstellparameter zum Gravieren eines vorgegebenen Musters auf einem Werkstück, das auf dem Graveur angeordnet ist, imstande ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (10) umfasst:

eine Korrelationstabelle (511), welche die mehreren Einstellparameter mit den mehreren Koeffizientenwerten korreliert;

einen Interpolator zum Interpolieren wenigstens eines der mehreren Koeffizientenwerte als Reaktion auf wenigstens einen der mehreren Einstellparameter,

wodurch ein interpolierter Koeffizientenwert erzeugt wird, wenn irgendeiner der mehreren Einstellparameter nicht in der Tabelle (511) ist, und wodurch die Tabelle (511) aktualisiert wird, um den interpolierten Koeffizientenwert einzubeziehen.
Graveur nach Anspruch 23, wobei jeder der mehreren Koeffizientenwerte im Allgemeinen wenigstens einem Fehlerwert entspricht. Graveur nach Anspruch 23 oder 24, wobei der Rechner (10) ein Aktualisierungsprogramm zum Aktualisieren der Tabelle (511) mit wenigstens einem Koeffizientenwert für irgendeinen der mehreren Einstellparameter, der sich nicht darin befand, umfasst. Graveur nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei:

a) die mehreren verbundenen Koeffizientenwerte Fehlerkoeffizienten sind;

b) der Rechner (10) Ansteuerungsmittel (32) umfasst, die auf ein Trägereingangssignal und ein Videoeingangssignal zum Erzeugen des Ansteuerungssignals ansprechen, wobei die Ansteuerungsmittel (32) durch Konfigurationssteuersignale konfigurierbar sind;

c) der Rechner (10) umfasst digitale Rechenmittel, die auf die mehreren Einstellparameter und die Fehlerkoeffizienten zum Erzeugen der Konfigurationssteuersignale ansprechen; und

d) ein nichtflüchtiger Digitalspeicher (40), der mit mehreren Sätzen der Fehlerkoeffizienten geladen ist, welche jeweils mit einem unterschiedlichen Satz von Werfen für die mehreren Einstellparameter verbunden sind, wobei der Digitalspeicher zum Weitergeben auf Abruf eines ausgewählten des Sätze von Fehlerkoeffizienten an die digitalen Rechenmittel verbunden ist.






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