[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erfassen der Lage einer Kante eines Verarbeitungsgutes,
das einer Druckmaschine zugeführt wird, mit einer optoelektrischen Messeinrichtung,
die aus einer Beleuchtungseinrichtung und einem eine Vielzahl nebeneinander angeordneter
Messelemente aufweisenden Empfänger besteht.
[0002] Um in Druckmaschinen das Verarbeitungsgut lagegenau zuführen zu können, ist es erforderlich,
seine Istlage zu erfassen und nachfolgend einer Solllage anzugleichen. Das Verarbeitungsgut
kann dabei bahn- oder bogenförmig vorliegen, wobei dieses aus unterschiedlichen Materialien,
wie z.B. Papier, Karton, Blech oder Folien usw. bestehen kann.
[0003] Aus der DE 195 32 009 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Lage
einer Kante von Bahnen oder Bogen mittels einer optoelektrischen Messeinrichtung bekannt.
Die Messeinrichtung besteht aus einer Beleuchtungseinrichtung, die der einen Seite
von den Bahnen oder Bogen zugeordnet ist, während auf der gegenüberliegenden Seite
der Empfänger vorgesehen ist. Das von der Beleuchtungseinrichtung ausgehende Licht
wird von dem Empfänger erfasst. Entsprechend der Lage der zu detektierenden Kante
zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem Empfänger wird ein Istlagensignal generiert,
das einer Verarbeitungselektronik zugeführt und dort mit einem Solllagensignal verglichen
wird. Bei Abweichungen wird ein Stellsignal erzeugt, durch welches Stellmittel angesteuert
werden zur Realisierung der Solllage.
[0004] In der Praxis werden diese optoelektrischen Messeinrichtungen als Kompaktgeräte verwendet,
wobei in einem gabelförmigen Grundkörper auf der einen Seite die Beleuchtungseinrichtung
und auf der gegenüberliegenden Seite der Empfänger angeordnet ist. Nachteilig ist,
dass der gabelförmige Grundkörper innerhalb eines für eine Druckmaschine charakteristischen
Formatbereichs verschoben werden muss. Dazu ist es erforderlich, z.B. in bogenverarbeitenden
Druckmaschinen im die Bogen führenden Anlegtisch einen den gabelförmigen Grundkörper
aufnehmenden Kanal vorzusehen, wodurch wiederum Mittel erforderlich sind, die diesen
so abdecken, dass ein störungsfreier Bogenlauf bei der Verarbeitung der unterschiedlichen
Bogenformate gesichert ist. Außerdem beansprucht die Messeinrichtung zusätzlichen
Bauraum. Es ist auch möglich, die Beleuchtungseinrichtung und den Empfänger separat
auszubilden und z.B. den Empfänger in einem sich über den Formatbereich erstreckenden
Kanal verschiebbar zu installieren sowie den Kanal mit einem durchsichtigen, mit der
Oberfläche des Anlegtischs vergleichenden Material abzudecken.
[0005] In einem Abstand über dem Kanal wird die Beleuchtungseinrichtung verschiebbar an
einer sich über die Breite des Anlegtischs erstreckenden Traverse angeordnet und so
die Lage einer zwischen Beleuchtungseinrichtung und Empfänger befindlichen Kante detektiert.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass die Zuordnung Beleuchtungseinrichtung/Empfänger
sowie die Justierung aufwändig und problembehaftet ist.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Erfassen der Lage einer Kante
eines Verarbeitungsgutes zu schaffen, die mit einem geringen Aufwand zu realisieren
ist, wenig Bauraum beansprucht, dem Bogenlauf ideale Bedingungen bietet und auch bei
der Verarbeitung problembehafteten Verarbeitungsgutes eine exakte Erfassung der Lage
einer Kante ermöglicht.
[0007] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, auf einfache Weise unabhängig von
der Art des zur Verarbeitung gelangenden Verarbeitungsgutes exakt die Lage einer Kante
zu detektieren.
[0008] An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines Anlegtischs mit einem bogenförmigen
Verarbeitungsgut und einer die Lage einer Kante erfassenden Einrichtung,
- Fig. 2
- eine Ansicht gem. Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform der die Lage der Kante
erfassenden Einrichtung,
- Fig. 3
- eine Schnittdarstellung gemäß der Linie A-A in Fig. 1,
- Fig. 4
- einen Schnitt B-B gem. Fig. 1 mit einer Hintergrundausblendung
- Fig. 5
- einen Schnitt C-C gem. Fig. 2 mit einer Hintergrundausblendung
- Fig. 6
- eine Seitenansicht einer weiteren Möglichkeit einer Hintergrundausblendung
[0009] In Figur 1 ist ein Anlegtisch 1 dargestellt. Auf dem Anlegtisch 1 befindet sich ein
Verarbeitungsgut 2, das als Bogen 3 ausgebildet ist. Das Verarbeitungsgut 2 liegt
mit seiner Vorderkante, die Förderrichtung des Verarbeitungsgutes ist mit dem Bezugszeichen
4 versehen, an Vordermarken 5 an. Vom Verarbeitungsgut 2, das im Ausführungsbeispiel
als Bogen 3 ausgebildet ist, wobei es aber grundsätzlich möglich ist, das Verarbeitungsgut
2 auch als Bahn auszubilden, soll die Lage der Kante 6 erfasst werden. Dazu ist in
einem Kanal 8, der sich quer zur Bogenförderrichtung 4 und mindestens über einen für
die Maschine charakteristischen Formatbereich 9 erstreckt, eine Reflexzeile 10 vorgesehen.
Die Reflexzeile 10 ist fest im Kanal 8 installiert und erstreckt sich mindestens über
den Formatbereich 9. Damit wird sichergestellt, dass die Kante 6 des innerhalb des
Formatbereichs 9 anfallenden Verarbeitungsgutes 2 erfasst werden kann.
[0010] Der Kanal 8 ist mit einem durchsichtigen Abdeckstreifen 7 verschlossen, so dass die
Oberfläche des Anlegtischs 1 und des Abdeckstreifens 7 eine gemeinsame Ebene bilden.
Die Reflexzeile 10 besteht aus einer sich über die gesamte Länge erstreckenden Beleuchtungseinrichtung
11 und einem sich etwa in gleicher Ebene, auf einer benachbarten, zur Beleuchtungseinrichtung
parallelen Position befindenden und sich ebenfalls über die gesamte Länge erstreckenden
Empfänger 12. Der Empfänger 12 kann aus einzelnen, hintereinander geschalteten CCD-Elementen,
z.B. 12.1, 12.2, 12.3 oder als eine sich über mindestens die gesamte Formatbreite
9 erstreckende Scannerzeile 13 ausgebildet sein. Scannerzeilen 13 sind an sich bekannt,
z.B. aus Flachbettscannern. Die CCD-Elemente 12.1, 12.2, 12.3 bestehen ihrerseits
aus einer Vielzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Messelementen. Die
Beleuchtungseinrichtung 11 und der Empfänger 12 sind in einem Abstand a zum Verarbeitungsgut
angeordnet. Die von der Beleuchtungseinrichtung 11 ausgesendeten Strahlen werden im
vom Verarbeitungsgut 2 abgedeckten Bereich von der Unterseite des Verarbeitungsgutes
2 reflektiert und von den Messelementen des Empfängers 12 erfasst, während in dem
Bereich, der nicht vom Verarbeitungsgut 2 abgedeckt ist, keine Reflexion der Strahlen
der Beleuchtungseinrichtung 11 erfolgt, so dass sich die Lage der Kante 6 auf dem
Empfänger 12 abbildet, durch den ein Istsignal generiert wird, welches einer Verarbeitungselektronik
zugeführt wird. In der Verarbeitungselektronik wird das Istsignal mit einem in der
Verarbeitungselektronik abgelegten Sollsignal verglichen und bei einer Abweichung
ein Stellsignal generiert, das Stellelementen zum Verbringen der Kante 6 des Verarbeitungsgutes
2 in die Sollposition zugeführt wird.
[0011] Es ist auch möglich, statt die Reflexzeile 10 sich mindestens über den Formatbereich
9 erstreckend auszubilden, diese mit einem geringen Messbereich I zu versehen. Der
Messbereich I dieser gekürzten Reflexzeile 10.1 ist wesentlich kleiner als der Formatbereich
9, über den sich die Reflexzeile 10 erstreckt. Um sicher zu stellen, dass die Kante
6 des innerhalb des Formatbereichs 9 zur Verarbeitung gelangenden Materials von der
Reflexzeile 10.1 erfasst wird, ist diese verschiebbar und fixierbar im Kanal 8 gelagert.
Die Reflexzeile 10.1 kann so innerhalb des Kanals 8 auf den Bereich eingestellt werden,
in den das Verarbeitungsgut 2 einläuft.
Um zu sichern, dass die Lage der Kante 6 auch dann exakt von den Reflexzeilen 10;
10.1 erfasst werden kann, wenn problembehaftetes Verarbeitungsgut 2, d.h., solches
aus durchsichtigem oder farbigem Material, zur Verarbeitung gelangt, ist es von Vorteil,
ein kontrastunterstützendes Mittel 14 vorzusehen. Das kontrastunterstützende Mittel
14 ist in einer in einem Abstand zum Anlegtisch 1 vorgesehenen Ebene angeordnet und
so dimensioniert, dass die Reflexzeile 10 durch eine Parallelprojektion des kontrastunterstützenden
Mittels 14 auf den Anlegtisch 1 mindestens gerade abgedeckt wird. Das kontrastunterstützenden
Mittel 14 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, in einem Halter 15 aufgenommen, der durch nicht
dargestellte Mittel fixiert ist. Das kontrastunterstützende Mittel 14 kann z.B. als
Reflektor oder als eine auf eine Unterlage aufgebrachte Reflexionsfolie bzw. Reflexionsschicht
ausgebildet sein. Es ist auch möglich, das kontrastunterstützende Mittel 14 farbig,
vorzugsweise rot, weiß, schwarz, gelb, blau oder in Mischfarben aus diesen auszubilden.
Die verschiedenen Ausführungsformen des kontrastunterstützenden Mittels können wahlweise
im Halter 15 positioniert werden. Damit wird eine optimale Anpassung des kontrastunterstützenden
Mittels 14 an das zur Verarbeitung gelangende Verarbeitungsgut 2 ermöglicht und so
die Kante 6 exakt von der Reflexzeile 10 erfasst. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
bei der Verarbeitung von Klarsichtfolie das kontrastunterstützende Mittel 14 schwarz
oder rot auszubilden, während bei der Verarbeitung von schwarzem Verarbeitungsgut
2 es vorteilhaft ist, wenn das kontrastunterstützende Mittel 14 weiß ausgebildet oder
mit einer Reflexionsschicht versehen ist.
[0012] In Fig. 5 ist die verkürzte Reflexzeile 10.1 mit einem kontrastunterstützenden Mittel
14 dargestellt. Da die verkürzte Reflexzeile 10.1 einen Messbereich I aufweist, der
wesentlich kleiner ist als der Formatbereich 9, ist das kontrastunterstützende Mittel
14 in seinen Abmessungen entsprechend dem Messbereich I angepasst und in einem Halter
15 aufgenommen, der seinerseits so positioniert ist, dass das kontrastunterstützende
Mittel 14 durch eine Parallelprojektion auf den Anlegtisch 1 mindestens die Reflexzeile
10.1 abdeckt.
[0013] Da die Reflexzeile 10.1 zur Anpassung an das Format des zur Verarbeitung gelangenden
Verarbeitungsgutes 2 im Kanal 8 verschiebbar gelagert ist, ist der Halter 15 mechanisch
oder elektrisch mit dem Halter 15 gekoppelt, so dass die Zuordnung des kontrastunterstützenden
Mittels 14 zur gekürzten Reflexzeile 10.1 unabhängig von ihrer Position im Kanal 8
erhalten bleibt.
[0014] In Fig. 6 ist eine weitere Möglichkeit der Zuordnung des kontrastunterstützenden
Mittels 14 zu den Reflexzeilen 10; 10.1 gezeigt. Ein als Mehrflächner ausgebildeter
Drehkörper 16 ist auf einer Drehachse 17 dreh- und arretierbar angeordnet. Auf den
Mantelflächen sind die unterschiedlichen Ausführungsformen des kontrastunterstützenden
Mittels 14 vorgesehen, so dass durch Drehen des Drehkörpers 16 diese dem zur Verarbeitung
gelangenden Verarbeitungsgut 2 zugeordnet werden können, um ein exaktes Erfassungen
der Lage der Kante 6 zu ermöglichen. Der Drehkörper 16 kann ortsfest angeordnet und
sich mindestens über den Formatbereich 9 erstreckend den Reflexzeilen 10, 10.1 zugeordnet
sein. Der Drehkörper 16 kann aber auch lediglich mit einer Länge I ausgeführt und
der gekürzten Reflexzeile 10.1 zugeordnet sowie mit dieser mechanisch oder elektrisch
gekoppelt sein, so dass unabhängig von der Position der gekürzten Reflexzeile 10.1
im Kanal 6 beide in Wirkverbindung stehen.
[0015] Es ist grundsätzlich möglich, sowohl mit dem oder ohne das kontrastunterstützende
Mittel 14 die Kante 6 des Verarbeitungsgutes 2 zu detektieren. Dabei werden bei einer
Lagebestimmung der Kante 6 ohne das kontrastunterstützende Mittel 14 die von der Beleuchtungseinrichtung
11 ausgesendeten und vom Verarbeitungsgut 2 reflektierten Strahlen von dem Empfänger
12 erfasst, während beim Detektieren der Kante 6 mit dem kontrastunterstützenden Mittel
14 die von diesem reflektierten Strahlen von dem Empfänger 12 erfasst werden.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
[0016]
- 1
- Anlegtisch
- 2
- Verarbeitungsgut
- 3
- Bogen
- 4
- Förderrichtung
- 5
- Vordermarke
- 6
- Kante
- 7
- Abdeckstreifen
- 8
- Kanal
- 9
- Formatbereich
- 10
- Reflexzeile
- 10.1
- gekürzte Reflexzeile
- 11
- Beleuchtungseinrichtung
- 12
- Empfänger
- 12.1
- Element
- 12.2
- Element
- 12.3
- Element
- 13
- Scannerzeile
- 14
- kontrastunterstützendes Mittel
- 15
- Halter
- 16
- Drehkörper
- 17
- Drehachse
- a
- Abstand
- I
- Messbereich
1. Einrichtung zum Erfassen der Lage einer Kante eines Verarbeitungsgutes, das einer
Druckmaschine zugeführt wird, mit einer optoelektrischen Messeinrichtung, die aus
einer Beleuchtungseinrichtung und einem eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Messelemente
aufweisenden Empfänger besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die optoelektrische Messeinrichtung als eine in einem das Verarbeitungsgut (2) führenden
Anlegtisch (1) angeordnete Reflexzeile (10,10.1) ausgebildet ist, der beabstandet
zum Verarbeitungsgut (2) ein kontrastunterstützendes Mittel (14) zugeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrastunterstützende Mittel (14) als Reflektor oder als auf einen Träger aufgebrachte
Reflexionsschicht ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrastunterstützende Mittel (14) als mit einer Farbschicht versehener Träger
ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Träger rot, schwarz, gelb, blau, weiß oder in Mischfarben aus diesen ausgebildet
sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrastunterstützende Mittel (14) in einer Parallelprojektion auf den Anlegtisch
(1) mindestens die Reflexzeile (10; 10.1) gerade abdeckt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrastunterstützende Mittel (14) auswechselbar in einem den Anlegtisch (1)
gestellfest zugeordneten Halter (15) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der gestellfeste Halter (15) der im Anlegtisch (1) gestellfest angeordneten Reflexzeile
(10) zugeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrastunterstützende Mittel (14) auswechselbar in einem verschiebbar dem Anlegtisch
(1) zugeordneten Halter (15) angeordnet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Halter (15) der verschiebbar im Anlegtisch (1) angeordneten Reflexzeile
(10.1) zugeordnet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Halter (15) der Verschiebbewegung der Reflexzeile (10.1) durch
mechanische oder elektrische Kopplung nachführbar ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kontrastunterstützende Mittel (14) in einem Drehkörper (16) angeordnet ist zum
wahlweisen Zuordnen zu dem zur Verarbeitung gelangenden Verarbeitungsgut (2).
12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkörper (16) als Mehrflächner ausgebildet ist.