Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung insbesondere zur Inspektion
von mit einer Druckmaschine hergestellten Druckerzeugnissen, die mit einer Kamera
versehen ist, um insbesondere die Druckqualität der mit der Druckmaschine hergestellten
Druckerzeugnisse beurteilen zu können, sowie eine solche Vorrichtung enthaltene
Druckmachine.
Vorrichtungen der oben genannten Art werden beispielsweise bei Offsetdruckmaschinen
verwendet, um gegebenenfalls nach dem Ziehen eines Probebogens visuell und/oder
messtechnisch mögliche Qualitätsdefekte, wie beispielsweise Flecken, Butzen
oder Rakelstreifen möglichst frühzeitig zu erkennen.
Es ist ferner bekannt, bei Druckmaschinen eine permanente Qualitätsüberwachung
durchzuführen, indem mit einer Kamera bzw. Bildaufnahmeeinrichtung kontinuierlich
Bilddaten gewonnen und diese dann manuell oder weitgehend automatisch ausgewertet
werden. So können Abweichungen der Qualität der hergestellten Druckerzeugnisse
ermittelt und entsprechende Warnhinweise ausgegeben oder es kann korrigierend auf
den Druckprozess eingewirkt werden.
Die bei derartigen Qualitätsüberwachungen durchzuführenden
einzelnen Messungen bzw. Beurteilungen können sehr vielfältig sein und
es kann sich insbesondere die Anforderung ergeben, dass mit der eingesetzten Kamera
sowohl ein großes Inspektionsfeld als auch einzelne Details beurteilt werden
müssen. Um dies zu ermöglichen wird bei bekannten Bildinspektionssystemen
für Druckmaschinen oftmals eine Zoom-Kamera eingesetzt, mit der dann das Inspektionsfeld
mit verschiedenen, manuell oder automatisch anzuwählenden Ortsauflösungen
betrachtet werden kann.
Zwar hat sich die Verwendung von Zoom-Kameras bei Bildinspektionssystemen
für Druckmaschinen inzwischen weitgehend durchgesetzt, die dazu verwendete
Technik ist aber leider vergleichsweise wartungsanfällig und teuer.
In EP 0 554 811 A1
ist eine Vorrichtung zum Nachweis von Druckfehlern in einer Rotationsdruckmaschine
beschrieben, wobei die Vorrichtung ausgerüstet ist mit wenigstens einer ersten
Kamera, einer zweiten Kamera und einer elektronischen und computerisierten Vorrichtung.
Die erste Kamera ist zum Nachweis in einer ersten Auflösung eines Bilds einer
Beobachtungszone eines Aufdrucks auf einer durchlaufenden Bahn und die elektronische
und computerisierte Vorrichtung ist zur Digitalisierung von Bildern und Vergleichung
mit vorgängig eingegebenen Bezugsbildern eingerichtet. Ferner ist die Vorrichtung
an die zweite Kamera zum globalen Nachweis des Ausdrucks gemäß einer zweiten
Auflösung, die niedriger ist als die erste, angeschlossen. Die von der zweiten
Kamera gelieferten Vergleichsresultate werden im Regelkreis zur Funktionskontrolle
der ersten Kamera verwendet.
In WO 01/89834 A1
ist ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben zur absoluten Messung einer Druckwiederholungslänge
und/oder wenigstens einer Verpackungslänge einer sich bewegenden Verpackungsbahn
in Reihe mit einer Druckmaschine. In der Regel werden die Druckwiederholungslänge
und eine einzige Verpackungslänge gleichzeitig gemessen und analysiert. Die
Messungen werden mit einer Anzahl von CCD-Kameras gemacht, die mit einem Computer
mittels eines Framegrabber angeschlossen sind.
Ferner ist in US 5 051 825
ein Videoüberwachungssystem beschrieben, das eine erste und eine zweite Videokamera
aufweist, die entlang paralleler Achsen montiert sind. Ein Blitzfeld wird pulsiert
und das resultierende Licht wird von einem Muster zu beiden Kameras reflektiert.
Die Orientierung des Musters wird bestimmt von einem Bild, das von der ersten Kamera
generiert wurde. Diese Daten werden verwendet zum Isolieren eines ausgewählten
Abschnitts des Musters für eine Analyse durch ein Bild, das von der zweiten
Kamera generiert wird.
Zugrunde liegende Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Inspektion
von mit einer Druckmaschine hergestellten Druckerzeugnissen sowie eine zugehörige
Druckmaschine bereitzustellen, welche eine Qualitätskontrolle der oben genannten
Art ermöglicht und diese darüber hinaus insgesamt besonders kostengünstig
gestaltet.
Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer eingangs genannten
Vorrichtung zur Inspektion von mit einer Druckmaschine hergestellten Druckerzeugnissen
gelöst, die mit einer ersten Kamera versehen ist, welche auf ein am Druckerzeugnis
zu überprüfendes Inspektionsfeld gerichtet ist, und bei der mindestens
eine weitere Kamera vorgesehen ist, welche zu ein und demselben Aufnahmezeitpunkt
zumindest abschnittsweise auf dasselbe, bereits zeitgleich von der ersten Kamera
überwachte Inspektionsfeld gerichtet ist. Die Aufgabe ist ferner mit einer
Druckmaschine gelöst, bei der eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Inspektion von Druckerzeugnissen vorgesehen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Bildinspektionssystem für
eine Druckmaschine ist nicht allein eine einzige Kamera auf ein bestimmtes Inspektionsfeld
am Druckerzeugnis gerichtet, sondern es sind zumindest zwei Kameras vorgesehen,
welche zeitgleich in dem Inspektionsfeld eine Überprüfung ermöglichen.
Mit den mehreren Kameras ist dabei insbesondere nicht allein ein System geschaffen,
mit dem redundante Bildinformationen vom Druckerzeugnis aufgenommen bzw. abgegriffen
werden, sondern die mehreren Kameras sind gezielt auf unterschiedliche Inspektionsaufgaben
angepasst. Auf diese Weise ist es mit den mehreren erfindungsgemäß vorgesehenen
Kameras möglich, dass zu einem einzelnen Aufnahmezeitpunkt eine Vielzahl unterschiedlicher
Kontrollinformationen aus ein und demselben Inspektionsfeld abgegriffen werden können.
Auf ein Verstellen oder Verfahren von Kameras oder etwa eine Synchronisation mit
einer Bewegung des Druckerzeugnisses kann dabei verzichtet werden, was sich –
wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird – sehr vorteilhaft
auf die Kontrollzeiten der Qualitätsüberwachung und die Reaktionszeiten
während einer Einjustierung eines Druckprozesses auswirken kann.
Erfindungsgemäß kann sehr schnell eine bildhafte Darstellung
der im Wesentlichen gesamten Fläche eines Druckerzeugnisses und gleichzeitig
eine zielgerichtete Qualitätskontrolle bzw. Bewertung einzelner Details des
Druckerzeugnisses bereitgestellt werden. Die Informationen können dann zum
Steuern und Regeln von Betriebsvorgängen an der Druckmaschine und von Vorrichtungen
genutzt werden, welche der Druckmaschine vor- und nachgeschaltet sind. Die Schnelligkeit
der erfindungsgemäßen Kontrolle und Auswertung wird insbesondere dadurch
erreicht, dass gemäß der Erfindung auf die Verwendung von Zoom-Objektiven
verzichtet werden kann, wie nachfolgend noch genauer erläutert wird. Bekannte
Zoom-Objektive erfordern insbesondere eine vergleichsweise lange Zeit zum Verstellen
der Brennweite. Diese Zeit kann bei der erfindungsgemäßen Aufnahmetechnik
eingespart werden.
Besonders vorteilhaft kann an der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die mindestens eine weitere Kamera allein auf einen Inspektionsfeldausschnitt des
von der ersten Kamera überwachten Inspektionsfeldes sein. Mit anderen Worten
kann von der weiteren Kamera eine Detailaufnahme innerhalb des Inspektionsfelds
der ersten Kamera gerichtet gemacht werden. Diese Detailaufnahme kann, weil ständig
mehrere Kameras für Bildaufnahmen zur Verfügung stehen, zeitgleich mit
einer Übersichtsaufnahme gemacht werden. Auf ein Verstellen von beispielsweise
einer Zoom-Kamera kann dadurch erfindungsgemäß verzichtet werden. Die
derart gesparte Zeit ermöglicht eine erheblich schnellere Reaktion der Bediener
der Druckmaschine bei Qualitätsmängeln. Entsprechend können Mängel
auch schneller behoben und dadurch kann die Menge an Makulatur an der Druckmaschine
mit Hilfe der Erfindung erheblich verringert werden. Das Fehlen einer Zoom-Verstellung
vereinfacht ferner erheblich die Ansteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und senkt damit sowohl die Herstellungs- als auch die Betriebskosten. Die Kameras
der erfindungsgemäßen Vorrichtung können darüber hinaus im Wesentlichen
auch ohne bewegliche Teile ausgeführt werden, so dass die Kosten für Herstellung,
Wartung und Reparatur der erfindungsgemäßen Vorrichtung vergleichsweise
gering gehalten werden können und insbesondere die Herstellungskosten in der
Regel zumindest nicht über jenen für eine herkömmliche Kamera mit
einem zugehörigen Zoom-Objektiv liegen.
So kann erfindungsgemäß mit der ersten Kamera eine visuelle
Inspektion beispielsweise zum Erkennen von Flecken, Ölspritzern, Butzen, Kratzern
oder Rakelstreifen durchgeführt werden. Sie ermöglicht also eine Fehlerbewertung
”von einem weiter entfernten Standpunkt aus”. Mit der erfindungsgemäß
vorgesehenen zweiten Kamera kann insbesondere gleichzeitig beispielsweise eine Farbmessung,
Farbdichtemessung und/oder eine Farbregistermessung durchgeführt werden. Dabei
kann mit der zweiten Kamera insbesondere eine detaillierte Fehlerbewertung ”von
einem nahen Standpunkt aus” erfolgen. Die erste Kamera kann ferner zum erleichterten
Einrichten der weiteren Kamera und zum leichteren Auffinden des Inspektionsfeldausschnitts
auf dem Druckerzeugnis genutzt werden. Ferner kann die zweite Kamera beispielsweise
für eine Barcodeauswertung innerhalb des von der ersten Kamera überprüfen
Inspektionsfelds genutzt werden.
Dabei kann vorteilhaft mit der mindestens einen weiteren Kamera eine
höher aufgelöste, insbesondere ortsaufgelöste Aufnahme eines Inspektionsfeldausschnitts
des von der ersten Kamera überwachten Inspektionsfeldes bereitgestellt werden.
Ferner kann mit der mindestens einen weiteren Kamera eine erhöhte Dynamik von
beispielsweise bis zu 4000 Graustufen in den Bildaufnahmen bereitgestellt werden.
Um die oben genannten Vorteile zu erzielen, sollte ferner die erste
Kamera vorteilhaft auf zumindest einen wesentlichen Teil des eigentlichen Druckbildes
des Druckerzeugnisses gerichtet sein.
Die mindestens eine weitere Kamera sollte vorteilhaft auf mindestens
eine am eigentlichen Druckbild des Druckerzeugnisses angeordnete Messmarke, z. B.
eine Schnitt-, Farb- oder Registermarke, ausgerichtet sein. So kann beispielsweise
mit einer erfindungsgemäß vorgesehenen und als Detailkamera gestalteten
weiteren Kamera eine Kontrolle von Passkreuzen am Druckerzeugnis durchgeführt werden.
Um mit der erfindungsgemäß vorgesehenen weiteren Kamera
die oben genannte Farbmessung und/oder Farbdichtemessung in Farbfeldern eines Druckkontrollstreifens
durchführen zu können, sollte die mindestens eine weitere Kamera auf einen
solchen am eigentlichen Druckbild des Druckerzeugnisses angeordneten, insbesondere
farbigen Druckkontrollstreifen gerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich können
Istwerte für die Farbregelung der Druckmaschine mit der erfindungsgemäß
vorgesehenen weiteren Kamera aus gedruckten Stellen des eigentlichen Druckbildes
gewonnen werden.
Für die oben genannte visuelle Inspektion mittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sollte diese vorteilhaft mindestens zwei Anzeigen bzw. bildhafte Wiedergaben,
insbesondere in Gestalt von Bildschirmen aufweisen, mit denen das mit der ersten
Kamera am Druckerzeugnis überprüfte Inspektionsfeld und das mit der mindestens
einen weiteren Kamera überprüfte Inspektionsfeld, welches zumindest abschnittsweise
mit dem der ersten Kamera übereinstimmt, angezeigt werden können. Alternativ
oder zusätzlich kann auch ein einzelner Bildschirm vorgesehen sein, auf dem
mehrere Anzeigen bzw. Wiedergaben der Inspektionsfelder nebeneinander oder zumindest
teilweise überlappend wiedergegeben werden. Zwischen den beiden derartigen
Anzeigen kann der Betrachter bzw. Inspekteur sehr schnell eine Korrelation herstellen
und auf diese Weise sowohl besonders gut die erkannten Fehler hinsichtlich ihrer
Relevanz beurteilen, als auch ihre genaue Ursache feststellen.
Damit vom Betrachter die Korrelation zwischen den beiden Anzeigen
noch schneller erkannt werden kann, sollte vorteilhaft an mindestens einer der Anzeigen
eine Markierung anzeigbar sein, mit welcher der von der mindestens einen weiteren
Kamera aufgenommene Inspektionsfeldausschnitt innerhalb des gesamten Inspektionsfeldes
markiert ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollten ferner die
erste und die mindestens eine weitere Kamera gemeinsam beweglich angeordnet sein.
Diese Bewegungsmöglichkeit kann beispielsweise mittels einer Quertraverse geschaffen
sein, welche über oder vor dem durch die Druckmaschine zu transportierenden
Druckerzeugnis angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ sollten die erfindungsgemäß
vorgesehenen mehreren Kameras gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet und/oder
mit einer gemeinsamen Beleuchtung versehen sein. Um insgesamt die Kosten für
die erfindungsgemäße Vorrichtung gering zu halten, sollten die mehreren
Kameras ferner mit einem gemeinsamen Rechner zur Auswertung bzw. Bildverarbeitung
verbunden sein. Nach dem derzeitigen Stand der Computertechnologie können dabei
vergleichsweise kostengünstig die Bilddaten von bis zu zirka vier Kameras (welche
vorteilhaft beispielsweise ein übergeordnetes Inspektionsfeld und darin drei
Inspektionsfeldausschnitte betrachten) verarbeitet werden.
Alternativ sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft
die erste und die mindestens eine weitere Kamera derart gestaltet, dass das Inspektionsfeld
der mindestens einen weiteren Kamera relativ zum Inspektionsfeld der ersten Kamera
bewegbar, insbesondere verschiebbar ist. Die Verschiebung der Inspektionsfelder
kann dabei durch ein Bewegen der Kameras relativ zueinander (beispielsweise mittels
eines Linearmotors) oder vorteilhaft durch ein so genanntes Shift-Objektiv erfolgen,
mittels dem die Blickrichtung einer einzelnen Kamera gegebenenfalls auch ferngesteuert
veränderbar ist. Die Verwendung von Shift-Objektiven kann auch bei relativ
zueinander nicht beweglichen Inspektionsfeldern von Vorteil sein, nämlich insbesondere
dann, wenn zwei Kameras auf einen einzelnen Bereich am Druckerzeugnis zentrisch
ausgerichtet sein sollen. Mit der erzielten Relativbewegung von Inspektionsfeld
und insbesondere Inspektionsfeldausschnitt ist es auch möglich, dass mit der
mindestens einen weiteren Kamera mehrere verschiedene Bereiche im übergeordneten
Inspektionsfeld erreicht und kontrolliert werden können. Ferner kann die weitere
Kamera gezielt auf Bereiche ausgerichtet werden, welche nach der Kontrolle des Übersichtsbildes
der ersten Kamera als kontrollbedürftig erachtet worden sind. Schließlich
kann durch das Verstellen der mindestens einen weiteren Kamera auch eine erfolgte
Bewegung des zu untersuchenden Erzeugnisses vor den genannten Kameras ausgeglichen
werden.
Eine erfindungsgemäß gestaltete, insbesondere ganz oder
teilweise beweglich angeordnete Vorrichtung, ist an den genannten Druckmaschinen
vorteilhaft hinter deren Druckwerk und bei mehreren Druckwerken insbesondere hinter
dem letzten Druckwerk angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung auch bei Maschinen zum Herstellen und Handhaben von Druckbögen,
wie beispielsweise Einrichtungen zum Vereinzeln, Falzen, Schneiden, Sammeln, Stapeln,
Beilegen, Einlegen, Sortieren und Ablegen von Blättern oder Bahnen genutzt
werden.
Weitere Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäße
Vorrichtung sind Maschinen und Einrichtungen zur buchbinderischen Erzeugung und
Weiterbehandlung von Druckerzeugnissen sowie Kontrollplätze außerhalb
von Druckmaschinen, welche insbesondere eine stichprobenhafte Qualitätsbewertung
der Druckerzeugnisse gestatten. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung auch in anderen technischen Bereichen eingesetzt werden, insbesondere
zur Überprüfung und Kontrolle der Oberflächengüte
von Bauteilen, wie beispielsweise Blechen und/oder zur Erkennung von Materialschäden.
Die dabei verwendeten einzelnen Kameras können ferner vorteilhaft Röntgenkameras,
Ultraschallkameras, Wärmebildkameras oder Infrarotkameras sein.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Inspektion von mit einer Druckmaschine hergestellten Druckerzeugnissen
anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine Seitenansicht einer Druckmaschine, an der an
verschiedenen Positionen eine oder mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen
zur Inspektion von hergestellten Druckerzeugnissen vorgesehen sein können,
2 eine teilweise perspektivische, teilweise rein schematische
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Inspektion von mit der in 1 dargestellten
Druckmaschine hergestellten Druckerzeugnissen, und
3 eine teilweise perspektivische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Inspektion
von mit der in 1 dargestellten Druckmaschine hergestellten
Druckerzeugnissen.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist eine Druckmaschine
10 dargestellt, welche als wesentliche Elemente einen Rollenwechsler
12 mit integriertem Einzugswerk, insgesamt vier Druckwerke 14,
16, 18 und 20, einen Trockner 22, ein Kühlwerk
24 und schließlich einen Falzaufbau mit Falzwerk 26 aufweist.
An der Druckmaschine 10 sind mit vier Pfeilen 28, 30,
32 und 34 insgesamt vier Positionen zum Anordnen einer oder mehrerer
Inspektionsvorrichtungen gekennzeichnet, welche hier auch als Vorrichtung zur Inspektion
der mit der Druckmaschine 10 hergestellten Druckerzeugnisse bezeichnet
und nachfolgend näher erläutert werden. Die Inspektionsvorrichtungen sind
dabei jeweils auf eine Papierbahn 36 gerichtet, welche entlang einer Laufrichtung
38 in üblicher Weise durch die Druckmaschine 10 hindurch
transportiert und dabei beispielsweise mit einem Farbdruck versehen wird. Die Druckmaschine
10 dient auf diese Weise z. B. als Rollenoffsetmaschine für den Zeitungs-
und/oder Illustrationsdruck.
In 2 ist eine solche Inspektionsvorrichtung,
im Detail dargestellt. Die 2 zeigt diese Inspektionsvorrichtung
teilweise perspektivisch und teilweise rein schematisch, wobei der perspektivische
Abschnitt der Zeichnung der Anordnung der Inspektionsvorrichtung gemäß
dem in 1 dargestellten Pfeil 34 entspricht.
Die Inspektionsvorrichtung befindet sich bei dieser Anordnung neben der Papierbahn
36, deren Laufrichtung 38 bezogen auf die 1
und 2 in diesem Bereich der Druckmaschine
10 von unten nach oben gerichtet ist.
Die Inspektionsvorrichtung weist dabei ein im Wesentlichen quaderförmiges
Gehäuse 40 auf, welches hängend an einer Traverse 42
befestigt ist. Die Traverse 42 ist im Wesentlichen parallel zur Ebene der
Papierbahn 36 vor dieser in Querrichtung zur Laufrichtung 38 angeordnet.
Die Travers 42 umfasst ferner einen nicht näher dargestellten Schlitten,
an dem das Gehäuse 40 ortsfest angebracht ist und der mit Hilfe eines
ebenfalls nicht näher veranschaulichten Schrittmotors und eines Zahnriemens
entlang einer Achse 46 der Traverse verschoben und dabei mit einer Genauigkeit
von zirka 0,05 mm und einer Geschwindigkeit von bis zu zirka 0,5 m/s entlang dieser
Achse 46 positioniert werden kann. Die Steuerung der Bewegung des Gehäuses
40 an der Traverse 42 wird von einer Traversensteuerung
44 übernommen, mit der insbesondere der oben genannte, nicht dargestellte
Schrittmotor sowie ebenfalls nicht dargestellte magnetische Referenzschalter der
Traverse 42 verbunden sind.
In dem Gehäuse 40 sind eine erste Kamera 48
und eine zweite Kamera 50 untergebracht, die unmittelbar nebeneinander
angeordnet und beide auf die Papierbahn 36 gerichtet sind. Die erste Kamera
48 ist dabei mit einem so genannten Normalobjektiv 52 ausgestattet,
mittels dem an der Papierbahn 36 ein Inspektionsfeld 54 aufgenommen
werden kann. Dieses Inspektionsfeld 54 umfasst einen wesentlichen Teil
des eigentlichen Druckbildes auf der Papierbahn 36 und stellt damit eine
Art Übersichtsbild des auf die Papierbahn 36 aufgebrachten Farbdrucks
bereit. Die zweite Kamera 50 ist mit einem so genannten Teleobjektiv
56 versehen, mittels dem ein Inspektionsfeldausschnitt 58 des
Inspektionsfeldes 54 aufgenommen werden kann. Dieser Inspektionsfeldausschnitt
58 ist dabei ein Detailbild mit erhöhter Ortsauflösung in dem
mit der ersten Kamera 48 aufgenommenen Übersichtsbild.
Zur Beleuchtung des mit der ersten Kamera 48 aufgenommenen
Inspektionsfeldes 54 und des mit der zweiten Kamera 50 aufgenommen
Inspektionsfeldausschnitts 58, ist in dem Gehäuse 40 ferner
eine Blitzleuchte 60 vorgesehen.
Die oben genannten Bauelemente Traversensteuerung 44, erste
Kamera 48, zweite Kamera 50 und Blitzleuchte 60 sind
einzeln über Leitungen 62, 64, 66 bzw. 68 mit einem
nur sehr schematisch dargestellten Rechner 70 verbunden. An diesen Rechner
70 sind ferner zwei Leitungen 72 und 74 angeschlossen,
welche zu Bildschirmen 76 und 78 führen. Schließlich
ist am Rechner 70 noch eine Steuerleitung 80 angeschlossen, welche
zu einer nicht dargestellten Steuerung der Druckmaschine 10 führt.
Der Rechner 70 ist dabei dazu eingerichtet, dass er sowohl
die Traversensteuerung 44 als auch die Blitzleuchte 60 ansteuert,
ferner die von den Kameras 48 und 50 aufgenommenen Bildinformationen
auf den Bildschirmen 76 und 78 dargestellt und darüber hinaus
mit diesen Informationen eine umfassende Bildverarbeitung durchführt.
Ein wichtiger Aspekt ist dabei, dass der Rechner 70 aufgrund
des dualen Kamerasystems 48, 50 sowohl ein Übersichtsbild
als auch ein Detailbild von Druckbildern auf der Papierbahn 36 im Wesentlichen
gleichzeitig anzeigen und auswerten kann.
Da die Inspektionsvorrichtung dabei insbesondere ohne Zoom-Kamera
arbeitet, kann auf eine aufwendige Ansteuerung einer solchen Zoom-Kamera und auf
ein zeitintensives Verfahren eines zugehörigen Zoom-Objektivs verzichtet werden.
Ferner weisen die an den Kameras 48 und 50 vorgesehenen Objektive
52 und 56, welche mit Festbrennweiten versehen sind, im Vergleich
zu einem Zoom-Objektiv insbesondere im Randbereich der Bildfelder eine verzerrungsärmere
und detaillierter aufgelöste Bildqualität auf. Schließlich kann auch
auf den Einsatz von die Bildqualität erheblich verschlechternden Nahlinsen
verzichtet werden, so dass insgesamt schärfere und kontrastreichere Bilder
zur Verfügung gestellt werden können. Weil ein Verfahren eines Zoom-Objektives
entfällt, können die Bildaufnahmezeiten erheblich verringert werden. Ferner
können von den sich vor den Kameras 48 und 50 bewegenden
Druckbildern auf der schnell durch die Druckmaschine 10 laufenden Papierbahn
36 jeweils sowohl ein Übersichtsbild als auch ein Detailbild aufgenommen
werden. Diese beiden Bilder, d. h. das Übersichtsbild und das Detailbild, können
dann an den beiden Bildschirmen 76 und 78 auch gleichzeitig zur
Anzeige gebracht werden. Dies führt an den Bildschirmen 76 und
78 zu einer größeren Übersicht und einer schnelleren und
sichereren Entscheidungsfindung.
Insgesamt kann so die Druckqualität an der Druckmaschine
10 besonders schnell, einfach und kostengünstig erhöht werden.
Da dabei insbesondere eine Echtzeitmessung möglich ist, können Fehler
und Qualitätsabweichungen schneller erkannt werden. Besonders wichtig ist dabei,
dass die gleichzeitig aufgenommenen Bilder zueinander besonders gut korrelieren,
weil insbesondere Abweichungen hinsichtlich der Beleuchtung, wie sie bei aufeinander
folgenden Aufnahmen auftreten können, erfindungsgemäß weitgehend
ausgeschlossen sind. Dies alles führt zu einer Steigerung der Produktivität
der Druckmaschine bei gleichzeitiger Kostensenkung durch Verringerung der Makulatur.
Auf diese Weise ist mit der beschriebenen Inspektionsvorrichtung sowohl
eine Bahnbeobachtung, als auch eine Qualitätskontrolle bei gleichzeitiger Farbregistermessung
und/oder Inline-Farbmessung möglich.
Das mit der ersten Kamera 48 bereitgestellte Übersichtsbild
erleichtert auch das Einrichten von Positionsfenstern der jeweils die Detailbilder
aufnehmenden zweiten Kamera 50. So kann nach einem derartigen Einrichten
von Positionsfenstern nachfolgend das Gehäuse 40 mit den darin angeordneten
Kameras 48 und 50 mit Hilfe der Traverse 42 in einer
selektierbaren Kamerapositionsfolge mit definierbarem Zeitablauf automatisch verfahren
werden.
Es kann ferner mit der ersten Kamera 48 oder der zweiten
Kamera 50 eine Aufnahme bereitgestellt werden, mit der ein komfortabler
Bildvergleich durch eine Bild-im-Bild-Darstellung (PIP) möglich ist. Die Bildgröße
des reell aufgenommenen Bildes kann im Wesentlichen frei gewählt werden. Mit
der das Übersichtsbild liefernden Kamera 48 kann ferner durch eine
entsprechende Auswertung auch erkannt werden, wenn eine Messmarke, welche von der
zweiten Kamera 50 kontrolliert werden soll, beispielsweise wegen einer
starken Schwankung der Rollenbahn der Druckmaschine kurzfristig aus dem Bildfeld
der zweiten Kamera 50 herausläuft. Es kann dann mittels der ersten
Kamera 48 die zweite Kamera 50 entsprechend nachgeführt werden.
In dem mit der ersten Kamera 48 aufgenommenen Übersichtsbild
kann ferner ein Marker bzw. ein Rahmen für das mit der zweiten Kamera
50 aufgenommene Detailbild wahlweise eingeblendet werden.
Während das Übersichtsbild in der ersten Kamera
48 ferner beispielsweise zum frühzeitigen Erkennen von Rakelstreifen
genutzt werden kann, kann zugleich mit dem Detailbild der zweiten Kamera
50 eine Passerbeobachtung durchgeführt werden. Diese gleichzeitig
Kontrolle mehrerer Qualitätsmerkmale mit Hilfe zumindest zweier Kameras
48 und 50 ermöglicht bei Qualitätsabweichungen eine
erheblich schnellere Reaktion und führt dadurch nicht allein zu einer Qualitätserhöhung
sondern auch zu einer erheblichen Steigerung der Produktivität der derart überwachten
Druckmaschine 10.
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Inspektionsvorrichtung dargestellt, welche ebenfalls
mit einer Traverse 42 vor der zu untersuchenden Papierbahn 36
versehen ist.
An der Traverse 42 ist jedoch im Gegensatz zu dem in
2 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur
eine erste Kamera 48 vorgesehen, sondern es sind insgesamt vier dieser
Kameras 48 in regelmäßigen Abständen an der Traverse
42 angeordnet. Die vier ersten Kameras 48 sind dabei an der Oberseite
der Traverse 42 jeweils ortsfest angebracht und derart mit jeweils einem
Normalobjektiv 52 auf die Papierbahn 36 gerichtet, dass mit ihnen
insgesamt vier unmittelbar nebeneinander angeordnete (und sich dabei geringfügig
überlappende) Inspektionsfelder 54 betrachtet werden. Diese Inspektionsfelder
54 bilden zusammen einen Inspektionsstreifen, welcher sich im Wesentlichen
quer über die gesamte Papierbahn 36 und zumindest über die darauf
angefertigten Druckbilder erstreckt.
An der Unterseite der Traverse 42 gemäß
3 ist an einem beweglichen Schlitten dieser Traverse
42 eine einzelne so genannten zweite Kamera 50 derart hängend
angebracht, dass sie mittels der Traverse 42 (und einer nicht dargestellten
Steuer- und Auswerteeinrichtung entsprechend der 2)
vor der Papierbahn 36 in einer Richtung 46 quer verfahren werden
kann.
Die Kamera 50 ist ferner mit einem als Shift-Objektiv gestalteten
Teleobjektiv 56 versehen, welches so eingestellt bzw. geshiftet ist, dass
sein Bildfeld stets auf einen Inspektionsfeldausschnitt 58 von zumindest
einem der oben genannten Inspektionsfelder 54 gerichtet ist.
Bezugszeichenliste
- 10
- Druckmaschine
- 12
- Rollenwechsler
- 14
- Druckwerk
- 16
- Druckwerk
- 18
- Druckwerk
- 20
- Druckwerk
- 22
- Trockner
- 24
- Kühlwerk
- 26
- Falzaufbau mit Falzwerk
- 28
- mögliche Anordnung einer Inspektionsvorrichtung
- 30
- mögliche Anordnung einer Inspektionsvorrichtung
- 32
- mögliche Anordnung einer Inspektionsvorrichtung
- 34
- mögliche Anordnung einer Inspektionsvorrichtung
- 36
- Papierbahn
- 38
- Laufrichtung der Papierbahn
- 40
- Gehäuse
- 42
- Traverse
- 44
- Traversensteuerung
- 46
- Achse der Traverse
- 48
- erste Kamera
- 50
- zweite Kamera
- 52
- Normalobjektiv
- 54
- Inspektionsfeld
- 56
- Teleobjektiv
- 58
- Inspektionsfeldausschnitt
- 60
- Blitzleuchte
- 62
- Leitung
- 64
- Leitung
- 66
- Leitung
- 68
- Leitung
- 70
- Rechner
- 72
- Leitung
- 74
- Leitung
- 76
- Bildschirm
- 78
- Bildschirm
- 80
- Steuerleitung