Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der passgerechten Bearbeitung von bahnförmigen Materialien in Anlagen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der passgerechten Bearbeitung von bahnförmigen Materialien in Anlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13.

[0002] Die Bearbeitung von bahnförmigen Materialien wie beispielsweise von gedruckten Erzeugnissen erfolgt mit zunehmend höherer Bahngeschwindigkeit. Dabei umfasst die Bearbeitung neben dem eigentlichen Druckprozess, in dem beispielsweise ein Bild aufgebracht wird, auch Weiterverarbeitungsprozesse wie Perforieren, Stanzen, Prägen, Rillen, Lackieren usw. in einem inline-Betrieb, d.h. auch bei laufender Bahn, ohne dass das Produkt stillsteht. Bei den heute durchaus üblichen Geschwindigkeiten von 3 m/s und darüber ist die Beobachtung der Qualität des aufgedruckten Bildes mit bloßem Auge nicht mehr zuverlässig möglich.

[0003] Daher sind Bahnbeobachtungsvorrichtungen üblich geworden, die die Bahn mittels eines Stroboskops beleuchten und damit stehende Bilder erzeugen. Insbesondere kann durch den Einsatz von Videokameras ein stehendes Bild mit einer hohen Qualität erreicht werden, das eine sehr gute Bewertung der Qualität eines Drucks erlaubt.

[0004] Die Überwachung beidseitig bedruckter Erzeugnisse erfordert oftmals neben der Beobachtung jeder der beiden bedruckten Seiten auch eine Beobachtungsmöglichkeit, die die Position eines Druckbildes auf einer Seite in einem Bezug auf die Positionierung eines Druckbildes der anderen Seite wiedergibt. Sinngemäß gilt dies selbstverständlich im gleichen Maße auch für eine Überwachung von 2 Beobachtungsstellen auf ein und derselben Seite einer Druckbahn, wenn dafür 2 Kameras eingesetzt werden oder in entsprechend abgewandelter Form auch dann, wenn eine einzige Kamera mehrere Stellen der Druckbahn aufnimmt und dabei eine örtliche Zuordnung dieser Stellen auf eine sehr genaue Weise erfolgen muss.

[0005] Dazu sind Einrichtungen bekannt geworden, die insbesondere bei transparenten Materialien die Eigenschaft der Transparenz nutzen und durch eine Beleuchtung im Gegenlicht/Durchlicht beide Bilder übereinander platziert in ihrer relativen Lage auswertbar sichtbar zu machen.

[0006] Diese Methode kann zwar eine sehr hohe Genauigkeit bei der Wiedergabe der Positionen sichern, bei opakem Material versagt sie allerdings vollends.

[0007] Für diesen Fall sind weiter Vorrichtungen bekannt, in denen zwei Kameras exakt gegenüberliegend angebracht werden und mittels einer genau gleichzeitigen Bildaufnahme zwei Bilder erzeugt werden, die dann auch auf einem Bildschirm gleichzeitig und positionsgenau nebeneinander bzw. übereinander oder in zwei beliebig aufgeteilten Fenstern zur Anzeige bringen. Damit kann ein Bediener die relative Positionierung der beiden Bilder zueinander recht genau erkennen. Die Erkennbarkeit und Korrektheit von angezeigten Abweichungen hängt dabei von der Gleichheit des Abbildungsmaßstabes (ZOOM) der Kameras aber auch von der exakten Gleichzeitigkeit der beiden Aufnahmen und der Genauigkeit der Montage der Kameras ab.

[0008] Um diese Quellen von Ungenauigkeiten weitestgehend auszuschließen oder in ihrem Einfluss zumindest zu minimieren, werden dazu oft sogar separate und zusätzliche genau eingerichtete Kamerasysteme eingesetzt.

[0009] Sie sind andererseits jedoch extrem aufwendig, so dass es für eine gelegentliche Nutzung kaum wirtschaftlich lohnt, sich ein solches Gerät anzuschaffen.

[0010] Für eine konventionelle einseitige Bahnbeobachtung sind Kamerasysteme mit sich genau gegenüberstehenden Aufnahmeeinrichtungen allerdings dann nur noch bedingt einsetzbar, wenn es sich um durchsichtige/durchscheinende Bahnen handelt, da sich dann die Aufnahmeeinrichtungen auf verschiedene Weise gegenseitig beeinflussen.

[0011] In der den Oberbegriff des Anspruches 1 und 13 wiedergebenden deutschen Gebrauchsmusteranmeldung DE 200 07 621 der Fa. Drello GmbH wird daher eine Vorrichtung vorgeschlagen, die mit zwei bereits für die konventionelle Bahnbeobachtung eingesetzten Kameras auskommt und sowohl mit gegenüberliegenden Kameras als auch mit Kameras, die mit einem relativen Versatz zueinander arbeiten können. Dies wird erreicht, indem auf beiden Seiten gleichzeitig ein und dieselbe Markierung auf der Bahn in das aufgenommene Bild eingeblendet wird. Damit enthält jedes Kamerabild ein und denselben Bezugspunkt, an dem sich dann der Drucker bei der Beurteilung einer gegenseitigen Passfähigkeit der auf unterschiedlichen Seiten aufgebrachten Bilder orientieren kann.

[0012] Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass dazu eine nicht ganz einfache zusätzliche Einrichtung eingesetzt werden muss und beide Kameras mindestens so nahe beieinander angeordnet werden müssen, dass die gleiche Markierungseinrichtung (es wird dort ein Laser vorgeschlagen) noch im Bildfeld beider Kameras zu liegen kommt. Eine solche Anordnung ist auch aus Gründen der Bahnführung in der Maschine und weiteren maschinenbautechnischen Gegebenheiten oft nicht möglich.

[0013] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13 zu schaffen, mit denen es möglich ist, für eine Bahnbeobachtung an zwei Stellen oder auf jeweils einer Seite der Materialbahn mit handelsüblichen Kameras ohne aufwendige Zusatzeinrichtungen für die Funktion der Anlage auszukommen, wobei eine möglichst hohe und für eine Steuerung ausreichende Genauigkeit bei der Anzeige und/oder Zuordnung der aufgenommenen Bilder erreichbar sein soll.

[0014] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 13.

[0015] Die Unteransprüche 2 bis 12 bzw. 14 und 15 haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Inhalt.

[0016] Im Folgenden soll beispielhaft das vorgeschlagene Vorgehen anhand einer Benutzung in einer Druckmaschine beschrieben werden, in der auf beiden Seiten ein Druck aufgebracht wird. Gleichermaßen kann natürlich auch verfahren werden, wenn auf einer Seite ein bereits aufgebrachter Druck existiert und in der in Rede stehenden Maschine nur auf einer zweiten Seite eine Bearbeitung stattfindet, deren Ergebnis dann in ihrer Relation zum bereits bestehenden Druck beobachtet werden soll. Hierzu zeigt:

Fig. 1

eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 2

eine ebenfalls stark vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0017] In die Maschine sei ein Videobahnbeobachtungssystem bestehend aus jeweils einem Bildaufnahmemodul 1 gegenüber der Vorderseite einer bedruckten Bahn 7 und einem Bildaufnahmemodul 2 gegenüber der Rückseite derselben bedruckten Bahn, einem Bedienmodul 14, einem Synchronmodul 10, einem Bildspeichermodul 12, einem Bildauswertemodul 15 und Anzeigemodul 13 eingebaut (Fig. 1). Dabei liegen zwischen dem Ort der Bearbeitung, beispielsweise einem Druckwerk, und dem Ort des Einbaus eines Bildaufnahmemoduls nicht selten Bahnwege von 20 m und mehr. Die beiden Bildaufnahmemoduln, mindestens aus einer Kamera, einem Objektiv, einer zugehörigen Beleuchtung, einer Ansteuerelektronik und ggf. Verstellmotoren sowie einer mechanischen Vorrichtung bestehend, seien als eine kompakte Baugruppe ausgebildet. Beide Bildaufnahmemodule können jeweils entlang einer Traverse 3, 4 quer zur Bahnlaufrichtung bewegt werden. Weiterhin sei an einem Formatzylinder 5,6, d.h. einem Zylinder, der pro Umdrehung genau eine Formatlänge auf seiner Oberfläche zurücklegt (beispielsweise ein Druckformzylinder), ein Drehgeber 8 als Formattaktmodul angebracht, der auf einer Umdrehung einen Formatimpuls erzeugt, der an den Synchronmodul 10 weitergeleitet wird. Des Weiteren sei auf der laufenden Bahn als Bahnwegmessmodul 9 ein Reibrad angebracht, dessen Umfang auf der Bahn passiv abrollt, dabei über eine Umdrehung eine genau bekannte Strecke zurücklegt, dabei eine bekannte Zahl an Impulsen abgibt, die als eine wegproportionale Information an ein Synchronmodul 10 weitergeleitet werden. Vorteilhaft für eine Umrechnung ist es dabei, wenn der Umfang des Reibrads einen ganzzahligen Bruchteil eines Meters ausmacht.

[0018] In dem Synchronmodul 10 werden aus den vorgenannten eingehenden Informationen sowie vorbekannten geometrischen und/oder über den Bedienmodul 14 eingegebenen Informationen wie beispielsweise dem Abstand der Bildaufnahmemodulen 1 und 2 und der Dicke des Bahnmaterials die Bildaufnahmezeitpunkte für die beiden Kameras errechnet.

[0019] Zur Anzeige von Vorder- und Rückseitenbild sei hier in dem Anzeigemodul 13 der Bildschirm in 2 Teile aufgeteilt, wobei auf der einen das Vorderseitenbild und auf der anderen das Rückseitenbild lagegenau zueinander abgebildet werden. Im beispielhaften Fall wird zunächst darauf eingegangen, wie das Bild in Bahnlaufrichtung genau ausgerichtet aufgenommen und angezeigt wird.

[0020] Bei Einbau der beiden Bildaufnahmemodule 1,2 in die Druckmaschine wird dazu mittels eines auf praktisch nicht dehnbarem Material bekannter Dicke aufgedruckten hochgenauen Maßstabs der Abstand der Mittellinien der Kamerabilder voneinander vermessen. Dieses Maß wird auf eine Maßstabsdicke Null umgerechnet, so dass auf diese Weise der normierte Abstand zwischen beiden Kamerapositionen ermittelt ist. Dieses Maß wird beispielsweise über den Bedienmodul eingegeben und in dem Synchronmodul gespeichert. Verfügt das System zusätzlich über einen Bildverarbeitungsmodul 15, so kann dieser Abstand auch aus Merkmalen zweier aufgenommener Bilder eines solchen Maßstabes automatisch errechnet werden.

[0021] Befindet sich das Reibrad 9 vor einer Umlenkrolle 16 auf der inneren Seite der Bahn, so ist der auf Null normierte Abstand zwischen beiden Kameras 1,2 gleich dem wahren Bahnweg, der vom Reibrad 9 gemessen wird. Ist das Reibrad 9 auf einer Seite angebracht, der einer Umlenkrolle gegenüberliegt, so muss diese Länge dementsprechend umgerechnet werden.

[0022] Über den Eingabemodul 14 des Videobahnbeobachtungssystems wird dann die Materialdicke des Bedruckstoffes eingetragen und von dem Synchronmodul 10 wird unter Zuhilfenahme der Daten für eine Dicke Null und der Dickeninformation der wirksame zu erwartende Abstand der Kameras errechnet.

[0023] Mit Beginn des Druckens wird die Bahn gefördert und dabei gleichzeitig gedehnt. Die Länge eines Formates, d.h. die Länge, die genau eine Wiederholung eines Druckes ausmacht, wird durch eine Umdrehung eines Formatzylinders 5, beispielsweise des Druckformzylinders, bewirkt und daher auch den durch Abstand zweier Formatimpulse (Nullimpuls) vom dort angebrachten Drehgeber 8 repräsentiert. Gleichzeitig rollt das Reibrad 9 über eine bestimmte Länge ab, wobei zwischen 2 Formatimpulsen genau die an dieser Stelle gedehnte Länge des Druckproduktes vorbeiläuft. Auf diese Weise wird die aktuelle gedehnte Formatlänge als Drehweg, den das Reibrad 9 zurückgelegt hat, ermittelt.

[0024] Ist keine erste Position einer Seite vorbekannt, so wird an einer ersten Stelle, die vom Bediener ausgesucht und über den Bedienmodul angefahren worden ist, ein erstes Bild von einer ersten Seite der Bahn durch den zugehörigen Bildaufnahmemodul aufgenommen. Dieses Bild wird in dem Bildspeichermodul 12 als erstes Bild gespeichert. Aus den vorstehend genannten Daten wird nachfolgend durch den Synchronmodul 10 errechnet, um welche Wegstrecke die auf der zweiten Seite herzustellende Aufnahme von der auf der ersten Seite gemachten Aufnahme entfernt zu erfolgen hat, damit sie genau an dieselbe Stelle der Bahn trifft, wie die zuerst gemachte Aufnahme der anderen Seite der Bahn. Von dem Synchronmodul 10 wird dann eine Bildaufnahme in dem zweiten Bildaufnahmemodul entsprechend verzögert ausgelöst. Dieses Bild wird in dem Bildspeichermodul 12 als zweites Bild gespeichert.

[0025] Ist beispielsweise durch einen früher gefahrenen Druckauftrag gleicher Art bereits bekannt, welche Positionen zu vergleichen sind und sind diese in einem Auftragsspeicher 16 abgelegt, so wird eine erste Position aus dem Speicher gelesen und für eine erste Bildaufnahmevorrichtung als Vorpositionierung benutzt, während darauf basierend dann mittels vorgenanntem Verfahren der Moment der Aufnahme der zweiten Bildaufnahmevorrichtung berechnet wird. Gleichermaßen kann natürlich verfahren werden, wenn aus anderen Quellen (beispielsweise Vorstufeninformationen) bereits Bildteile bekannt sind, deren Positionen im aktuellen Druck miteinander verglichen werden sollen.

[0026] Beide gespeicherte Bilder werden von einem Anzeigemodul 13 beispielsweise nun so auf dem Bildschirm angeordnet dargestellt, dass in Bahnlaufrichtung in der Mitte des Bildschirmes genau die Mitte der beiden jeweils aufgenommenen Bilder zu liegen kommt. Zur noch genaueren Beobachtung kann zusätzlich ein Fadenkreuz oder eine andere Markierung vom Anzeigemodul in das Bild eingeblendet werden, das über die Bedieneinheit in seiner Lage noch vorteilhaft verschoben werden kann. In jedem Falle kann der Bediener die aktuelle gegenseitige Lage der Bearbeitungsergebnisse auf beiden Seiten genau erkennen und gegebenenfalls durch Eingriff korrigieren.

[0027] Es kommt allerdings häufig vor, dass ein so einfacher Einbau der Bildaufnahmevorrichtungen, wie er in Fig. 1 beschrieben worden ist, nicht möglich ist. Mit der Benutzung von Umlenkrollen wie in der in Fig. 2 beispielsweise gezeigten Konfiguration wird es erforderlich, auch Materialdicken zu berücksichtigen. Im einfachsten Falle wird diese Größe dazu durch den Bediener über den Eingabemodul 14 (Fig.1) eingegeben. Sie kann aber auch bereits im Auftragsspeicher 16 (Fig. 1), abgelegt sein und wird dann nach Auslesen an den Synchronmodul übermittelt. Alternativ kann auch eine Vorrichtung benutzt werden, in die das Material mit einfacher oder mehrfacher Dicke eingebracht wird und die dann diese Größe selbständig bestimmt.

[0028] Eine weitere Komplikation im Vorgehen tritt dann ein, wenn die Walze 34 (Fig. 2) selbst ein erhebliches Drehmoment von der Bahn zu ihrem eigenen Antrieb entnimmt oder auch selbst angetrieben wird. In diesem Falle wird es erforderlich, die dadurch hervorgerufene uneinheitliche Bahndehnung, die an den Aufnahmeorten dadurch verursacht herrscht, zu berücksichtigen. Zu diesem Zwecke werden dann beispielsweise zwei Reibräder 31, 33 benutzt, die wie bereits vorstehend beschrieben, jeweils die verschiedenen Formatlängen ermitteln und diese an den Synchronmodul übermitteln. Der Synchronmodul errechnet dann die jeweiligen Bildaufnahmezeitpunkte unter Berücksichtigung der zugehörigen Bahndehnungen.

[0029] In den vorbeschriebenen Fällen kann auch so verfahren werden, dass die zusätzlichen Korrekturen, die sich aus Materialdicke und Bahndehnungsunterschieden ergeben, nicht in die Berechnung der Aufnahmezeitpunkte einfließen, sondern diese an einen Bildverarbeitungsmodul 15 (Fig.1) weitergegeben werden. Dieser Modul berücksichtigt dann sowohl die Materialdehnungsunterschiede als auch die Materialdicke mittels einer entsprechenden Bearbeitung des dargestellten Bildes, indem er sowohl die Position translatorisch verschiebt als auch mindestens eines der Bilder der ermittelten Dehnung entsprechend ein- oder zweidimensional gestaucht oder gedehnt angepasst wiedergibt. Diese Methode ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich ständig variierende Dehnungsverhältnisse einstellen. Des Weiteren können natürlich beide Verfahren auch miteinander kombiniert angewendet werden, so dass beispielsweise die Materialdicke und die Veränderung des Aufnahmezeitpunktes durch Materialdehnung bei der Berechnung des Aufnahmezeitpunktes berücksichtigt werden und nur die durch Dehnungsunterschiede entstehenden Veränderungen in der Geometrie des Bildes an sich für die Darstellung korrigierend verrechnet werden.

[0030] Im vorstehenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass der Bediener aus einem Druckmuster oder anderen Vorgaben erkennen kann oder weiß, in welcher Weise die Bilder der beiden Seiten zueinander zu liegen kommen müssen, beispielsweise durch ein Muster, dass ihm gegenständlich vorliegt. Dieses Muster kann dann ähnlich einem Sollwert als Sollpositionierung interpretiert werden.

[0031] In einer darüber hinausgehenden Ausführung kann durch eine automatische Auswertung der Bilder in einem dem System hinzugefügten Bildverarbeitungsmodul eine automatische Ermittlung des Versatzes im Register von Ober- und Unterseite dadurch erfolgen, dass eine Soll-Lage mit einer aufgenommenen Ist-Lage durch ein geeignetes Bildauswerteverfahren verglichen wird und der ermittelte Versatz angezeigt oder über eine Regeleinrichtung kompensiert werden.

[0032] Um eine einfach zu interpretierende maßstabsgerechte Abbildung zu erzielen, ist es von großem Vorteil, wenn beide Kameras einen gleichen Abbildungsmaßstab (Zoom) aufweisen. Bei einer automatischen Bildauswertung wird dies nahezu unumgänglich, wenn der Rechenaufwand in Grenzen gehalten werden soll. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Objektive der Kameras über ihre elektronische Zoom-Verstellung auf gleiche Werte eingestellt werden, die vorher mittels eines Maßstabes noch genau kalibriert worden ist. Gleichermaßen kann ein gleicher Zoom-Maßstab erreicht werden, indem auf der Bahn oder außerhalb der Bahn aufgebrachte Markierungen einer vorher bekannten Größe mit beiden Kameras zu diesem Zwecke angefahren werden. Ein gleicher Maßstab kann dann dadurch eingestellt werden, dass die ZoomStellung mindestens eines der beiden Objektive solange verändert wird, bis mit beiden Aufnahmeeinrichtungen die Markierungen in gleicher Größe abgebildet werden.
Die Verfahrensweise kann auch dahingehend verändert werden, dass eines der Bilder für die Wiedergabe im Verhältnis der bei der Kalibrierung gemessenen Abbildungsgrößen verkleinert bzw. vergrößert dargestellt wird, wobei der Bildverarbeitungsmodul vorher eine entsprechende geometrische Bearbeitung wie Stauchung oder Dehnung vornimmt.
Hierbei kann der Abbildungsmaßstab der beiden Aufnahmemodule dadurch ermittelt werden, dass mindestens einer von ihnen ein Muster von bekannter Größe aufnimmt und daraus im Bildauswertemodul der Abbildungsmaßstab ermittelt wird. Vorzugsweise wird der Abbildungsmaßstab mindestens einer Kamera solange verändert, bis er einem vorgegebenen Abbildungsmaßstab hinreichend gut entspricht. Ferner können beide Aufnahmemodule ein Muster von vorbekannter Größe benutzen. Schließlich kann der Maßstab außerhalb des Materialbahnbereiches angeordnet werden, wobei der Bildaufnahmemodul vor der Bildaufnahme diese Position anfährt und den Abbildungsmaßstab ermittelt und/oder einstellt. Ferner können die Bilder oder Teilbilder vor ihrer Darstellung auf dem Anzeigemodul im Bildverarbeitungsmodul so verändert werden, dass sie eine gleiche oder andere vorbestimmte Dehnung aufweisen. Ferner ist es möglich, eine Zuordnung zweier Bilder oder Teilbilder durch das Zielergebnis einer späteren Weiterverarbeitung der bearbeiteten Materialbahn 7 zu bestimmen.

[0033] Eine weitere vorteilhafte Ausführung, die auf der Benutzung eines zusätzlichen Bildverarbeitungsmoduls 15 (Fig. 1) aufbaut, erlaubt es, die Reibradanordnung einzusparen, indem die Formatlänge aus dem Abstand der Wiederholung zweier signifikanter Bereiche des aufgedruckten periodisch sich wiederholenden Druckbildes ermittelt wird. Solche Bereiche können auch Marken sein.

[0034] In einer weiteren Ausführung wird im fortwährenden Druck die Korrektur der Formatlänge nicht dadurch berücksichtigt, dass diese in die Verzögerung zwischen der Aufnahme der einen Seite und der Aufnahme der zweiten Seite eingerechnet wird, sondern vielmehr die Darstellung eines der beiden Teilbilder auf dem Monitor um genau diesen Betrag verschoben erfolgt, während die Aufnahme stets mit einer konstanten Verschiebung der Bildauslösung stattfindet. Die Bestimmung des Registers von Vorder- zu Rückseite ist bei einer visuellen Auswertung am Monitor durch die Auflösung des Monitors begrenzt, d.h. es können nur Ortsinformationen mit einer Auflösung von 1 Pixel zuverlässig dargestellt werden. Eine Verrechnung der Korrektur auf die letztbeschriebene Art und Weise ist daher in jedem Falle zulässig und führt zu keiner Verminderung der Genauigkeit im Verfahren.

[0035] Die Anzeige der Oberseiten- und Unterseitenbilder erfolgt auf ein und demselben Monitor nebeneinander oder untereinander. Für eine optimale Erkennbarkeit des Registerversatzes erfolgt die Darstellung beider Bilder in einem gleichen Abbildungsmaßstab.

[0036] Zusätzlich kann eine für die Beurteilung des Registers vom Drucker ausgewählte oder auch beispielsweise nach dem vorstehend unter [00025] beschriebenen Verfahren ermittelte Position im Druck in einem Bild markiert werden, indem ein charakteristisches Bildelement mit der Mitte eines auf dem Monitor von der Anzeigeeinheit eingeblendeten Fadenkreuzes in Übereinstimmung gebracht wird. Diese Markierung wird in dem zweiten Bild an gleicher Position eingeblendet und dient so als Referenz zur Einschätzung des Registerversatzes zwischen Ober- und Unterseite.

[0037] Eine weitere Möglichkeit zur Bilddarstellung besteht in der Überlagerung eines Oberseitenbildes mit dem zugehörigen Bild der Unterseite. Das Mischungsverhältnis der Bilder kann dabei beispielsweise durch den Bediener auf eine für die visuelle Beobachtung optimale Transparenz eingestellt werden. Zur Verbesserung der Erkennbarkeit der relativen Positionen von Bearbeitungsergebnissen einer Maschine in den beiden Bildern bzw. Bildanteilen kann es beispielsweise auch vorteilhaft sein, ein auf der Rückseite aufgebrachtes und von einem Bildaufnahmemodul aufgenommenes Kaltsiegelabbild in einer Falschfarbendarstellung relativ zu einem Echtfarbendruckbild oder auch einem anderen Kameraabbild eines Bearbeitungsergebnisses anzuzeigen.

[0038] Mit der vorstehend beschriebenen Erfindung wird ein hochpräzises kostengünstiges Verfahren zur registergenauen Abbildung beider Seiten einer zweiseitig bearbeiteten Materialbahn vorgeschlagen. Dabei ist darauf zu verweisen, dass es sich bei der Bearbeitung der Bahn nicht nur um ein Bedrucken handeln kann, sondern vielmehr auch andere Bearbeitungsprozesse, die ein abbildbares Ergebnis hinterlassen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beobachtet und bewertet werden können.

[0039] Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit zur Ergänzung derselben explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Fig. 1 und 2 Bezug genommen.

[0040] Bezugszeichenliste

1,2

Bildaufnahmemodul

3,4

Traverse

5,6

Formatzylinder

7

Bearbeitete Bahn/Materialbahn

8

Formattaktmodul

9

Bahnwegmessmodul

10

Synchronmodul

12

Bildspeichermodul

13

Anzeigemodul

14

Bedienmodul

15

Bildverarbeitungsmodul

16

Auftragsspeichermodul

31,33

Reibräder

34

Walze

Ansprüche

1. Verfahren zur Überwachung der passgerechten Bearbeitung einer Materialbahn (7) in Anlagen mit folgenden Verfahrensschritten:

- Bearbeiten der Materialbahn (7) an einer ersten Stelle;

- Unabhängiges Bearbeiten der Materialbahn (7) an einer zweiten Stelle, wobei die Bearbeitung an den beiden Stellen jeweils eine sich in einem festen Abstand periodisch wiederholende identifizierbare Struktur hinterlässt;

- Anordnen von Bildaufnahmeorten an Positionen, die einen vorgegebenen festen geometrischen Abstand aufweisen; gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Aufnehmen einer Anzahl von Impulsen pro sich periodisch wiederholender Struktur,

- Aufnehmen von dem Bahnweg der Materialbahn (7) proportionalen Signalen am Bildaufnahmeort;

- Errechnen der wahren Strukturlänge aus den dem Bahnweg proportionalen Signalen und den Impulssignalen pro periodischer Struktur;

- Errechnen der Zeitpunkte für die Bildaufnahme aus der wahren Strukturlänge und den Impulssignalen pro periodischer Struktur;

- Aufnehmen und Speichern eines ersten Bildes der ersten Stelle am ersten Bildaufnahmeort zu einem ersten Zeitpunkt;

- Aufnehmen und Speichern eines zweiten Bildes der zweiten Stelle am zweiten Bildaufnahmeort zu einem zweiten späteren Zeitpunkt; und

- gleichzeitiges Anzeigen des ersten und zweiten Bildes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in einem Bildverarbeitungsschritt mindestens eines der aufgenommenen Bilder oder ein Teil davon nach einem wiederkehrenden Detail in der aufgebrachten Struktur durchsucht wird und jeweils zum Zeitpunkt der Wiederkehr ein Signal abgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei als wiederkehrende Struktur eine Markierung aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Aufnahmezeitpunkt der zweiten Bildaufnahme von der zweiten Bildaufnahme von der zweiten Stelle für jede Aufnahme aus dem geometrischen Abstand und der errechneten wahren Formatlänge am Bildaufnahmeort abgeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Aufnahmezeitpunkt der zweiten Bildaufnahme von der zweiten Stelle nur aus dem geometrischen Abstand abgeleitet wird und bei der Wiedergabe das aufgenommene zweite Bild der zweiten Stelle mittels Berechnungsverfahren translatorisch um einen Betrag verschoben dargestellt wird, der aus der wahren Strukturlänge berechnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Dicke des bedruckten Materials ermittelt und dieser ermittelte Wert in der Berechnung des Zeitpunktes bei der Auslösung der Bildaufnahme berücksichtigt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die beiden aufzunehmenden und darzustellenden Bilder an in Umfangsrichtung und/oder in Richtung senkrecht zur Bahnlaufrichtung unterschiedlichen Stellen der Bahn liegen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Bildaufnahme mit einem Abbildungsmaßstab erfolgt, der nicht gleich einem Sollabbildungsmaßstab ist und das aufgenommene Bild vor seiner Anzeige soweit umgerechnet wird, dass die Darstellung im Sollabbildungsmaßstab erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Sollaufnahmeposition der ersten Stelle aus bekannten digitalen Vorstufendaten bestimmt wird und eine Sollposition der zweiten Stelle daraus unter Berücksichtigung der geometrischen Gegebenheiten, insbesondere dem Bahnweg, dem Abbildungsmaßstab und der Materialdicke, bereits vor Beginn einer ersten Bearbeitung vorberechnet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem beliebig ausgewählte oder vorbestimmte Bildpositionen in einer vorgegebenen Anordnung zueinander dargestellt werden, wobei die Vorgabe durch manuelle Auswahl erfolgt oder durch einen Bildverarbeitungsschritt eine Vorberechnung anhand von digitalen Bilddaten erfolgt und diese Bilddaten aus der Vorstufe oder aufgenommenen Bildern automatisch generiert werden, wobei vorzugsweise der Abbildungsmaßstab und/oder die Zoomstellung einer Bildaufnahmeoptik aus bekannten digitalen Vorstufendaten und der für eine Analyse der zu vergleichenden Bildteile erforderlichen geometrischen Auflösung bestimmt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Wiedergabe mindestens eines der Bilder in einer farblich veränderten Weise erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem zumindest ein Teil aller ermittelten Daten und/oder Bilder in einem Auftragsspeicher abgelegt wird und zu einem späteren Zeitpunkt vollständig oder teilweise wiederaufrufbar und einstellbar ist.

13. Vorrichtung zur Überwachung der passgerechten Bearbeitung einer Materialbahn (7) in Anlagen, wobei die Bearbeitung an zwei Stellen der Materialbahn (7) jeweils eine sich in einem festen Abstand periodisch wiederholende identifizierbare Struktur hinterlässt,

- mit einem ersten auf die Materialbahn (7) gerichteten Bildaufnahmemodul (1);

- mit einem zweiten auf die Materialbahn (7) gerichteten Bildaufnahmemodul (2);

- mit einem Synchronmodul (10), der den Zeitpunkt der Bildaufnahme der ersten und zweiten Bildaufnahmemodule (1 bzw. 2) ermittelt und die Bildaufnahmen durch die Bildaufnahmemodule (1 bzw. 2) jeweils auslöst;

- mit einem Formattaktmodul (8), der eine ganzzeilige Anzahl von Strukturimpulssignalen pro periodischer Struktur an den Synchronmodul (10) abgibt;

- mit mindestens einem Bildspeichermodul (10), der mit den Bildaufnahmemodulen (1, 2) in Signalverbindung steht,

- mit einem Anzeigemodul (13) zur realitätsgetreuen Anzeige der von den Bildaufnahmemodulen (1, 2) aufgenommenen Bildern, und

- mit einem Bedienmodul (14),
dadurch gekennzeichnet,

- dass die beiden Bildaufnahmemodule (1, 2) in Bahnlaufrichtung (R) der Materialbahn (7) gesehen, in einem festen geometrischen Abstand zueinander angeordnet sind;

- dass mindestens ein Bahnwegmessmodul (9) vorgesehen ist, der dem Bahnweg proportionale Signale am Ort der Aufnahme des Bildes aufnimmt, wobei im Synchronmodul (10) und/oder dem Bildaufnahmemodul (1, 2) die wahre Strukturlänge aus den dem Bahnweg proportionalen Signalen und den Strukturimpulssignalen berechnet werden und wobei der Zeitpunkt für die Bildaufnahme aus der wahren Strukturlänge und den Strukturimpulssignalen vom Synchronmodul (10) berechnet werden und nach Aufnahme eines ersten Bildes an der ersten Stelle der Materialbahn (7) zu einem ersten Zeitpunkt und nach Aufnahme eines zweiten Bildes an der zweiten Stelle der Materialbahn (7) nach einem späteren zweiten Zeitpunkt der Anzeigemodul (13) das erste und zweite Bild gleichzeitig anzeigt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Formattaktmodul (8) einen Impulsgeber aufweist, der fest mit einem formathaltigen Formatzylinder (5) gekoppelt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch einen Bildverarbeitungsmodul (15) und/oder einen Auftragsspeichermodul (16).

Claims

1. Method for monitoring the register-true processing of a material web (7) in industrial plants, comprising the following method steps:

- processing of the material web (7) at a first point;

- independent processing of the material web (7) at a second point, wherein the processing at the two points respectively leaves an identifiable structure which recurs periodically at a fixed spacing;

- arrangement of image-recording sites at positions which have a preset fixed geometric spacing; characterized by the following method steps:

- recording of a number of pulses per periodically recurring structure,

- recording of signals proportional to the web travel of the material web (7) at the image-recording site;

- computation of the true structural length from the signals proportional to the web travel and from the pulse signals per periodic structure;

- computation of the times for the image recording from the true structural length and from the pulse signals per periodic structure;

- recording and storage of a first image of the first point at the first image-recording site at a first time;

- recording and storage of a second image of the second point at the second image-recording site at a second, later time; and

- simultaneous displaying of the first and second image.

2. Method according to Claim 1, in which, in an image processing step, at least one of the recorded images or a part thereof is scanned for a recurring detail in the applied structure and a signal is respectively generated at the time of the recurrence.

3. Method according to Claim 2, wherein, as the recurring structure, a marking is applied.

4. Method according to one of Claims 1 to 3, in which the recording time of the second image recording of the second point for each recording is derived from the geometric spacing and the computed true format length at the image recording site.

5. Method according to one of Claims 1 to 4, in which the recording time of the second image recording of the second point is derived only from the geometric spacing and, in the image reproduction, the recorded second image of the second point is represented, by means of calculation methods, translationally displaced by a measure which is calculated from the true structural length.

6. Method according to one of Claims 1 to 5, in which the thickness of the printed material is established and this established value is taken into account in the calculation of the time with respect to the triggering of the image recording.

7. Method according to one of Claims 1 to 6, in which the two images to be recorded and represented are situated at points on the web which are different in the peripheral direction and/or in the direction perpendicular to the web running direction.

8. Method according to one of Claims 1 to 7, in which the image recording is effected with an imaging scale which is not equal to a desired imaging scale, and the recorded image, prior to its display, is converted insofar as the representation is made on the desired imaging scale.

9. Method according to one of Claims 1 to 8, in which a desired recording position of the first point is determined from known digital prepress data, and a desired position of the second point is precalculated therefrom, already prior to the start of a first processing, with due regard to the geometric conditions, in particular the web travel, the imaging scale and the material thickness.

10. Method according to one of Claims 1 to 9, in which optionally selected or predetermined image positions are represented in a preset arrangement to one another, wherein the preset is effected by manual selection or, by virtue of an image processing step, a precalculation is made on the basis of digital image data and these image data are automatically generated from the prepress or from recorded images, wherein the imaging scale and/or the zoom setting of image recording optics is preferably determined from known digital prepress data and from the geometric resolution which is necessary for an analysis of the image parts to be compared.

11. Method according to one of Claims 1 to 10, wherein at least one of the images is reproduced with altered colour.

12. Method according to one of Claims 1 to 11, in which at least a part of all established data and/or images is filed in a job memory and is fully or partially recallable and adjustable at a later time.

13. Device for monitoring the register-true processing of a material web (7) in industrial plants, wherein the processing at two points on the material web (7) respectively leaves an identifiable structure which recurs periodically at a fixed spacing:

- having a first image-recording module (1) directed at the material web (7);

- having a second image-recording module (2) directed at the material web (7);

- having a synchronizer module (10), which determines the time of the image recording of the first and second image recording modules (1 and 2) and respectively triggers the image recordings by the image recording modules (1 and 2);

- having a format clock module (8), which delivers to the synchronizer module (10) an integral number of structural pulse signals per periodic structure;

- having at least one image storage module (10), which is in signal connection with the image recording modules (1, 2),

- having a display module (13) for the realistic display of the images recorded by the image recording modules (1, 2), and

- having a control module (14),
characterized

- in that the two image recording modules (1, 2), viewed in the web running direction (R) of the material web (7), are arranged at a fixed geometric distance apart;

- in that at least one web travel measuring module (9) is provided, which module records signals proportional to the web travel at the site of the recording of the image, wherein, in the synchronizer module (10) and/or the image recording module (1, 2), the true structural length is calculated from the signals proportional to the web travel and from the structural pulse signals, and wherein the time for the image recording is calculated from the true structural length and from the structural pulse signals by the synchronizer module (10) and, following recording of a first image at the first point on the material web (7) at a first time, and following recording of a second image at the second point on the material web (7) after a later, second time, the display module (13) displays the first and second image simultaneously.

14. Device according to Claim 13, characterized in that the format clock module (8) has a pulse generator, which is fixedly coupled to a formatted format cylinder (5).

15. Device according to Claim 13 or 14, characterized by an image processing module (15) and/or a job storage module (16).

Revendications

1. Procédé servant à surveiller le traitement adapté d'une bande de matériau (7) dans des installations, comportant les étapes de procédé suivantes consistant à :

- traiter la bande de matériau (7) en un premier endroit ;

- traiter de manière indépendante la bande de matériau (7) en un deuxième endroit, le traitement en deux endroits laissant respectivement une structure identifiable se répétant de manière périodique à distance fixe ;

- disposer des lieux de prise de vue en des positions qui présentent une distance géométrique fixe prédéfinie, étape caractérisée par les étapes de procédé suivantes consistant à :

- recevoir un nombre d'impulsions par structure se répétant périodiquement,

- recevoir des signaux proportionnels à la trajectoire de la bande de matériau (7) au niveau du lieu de prise de vue ;

- calculer une longueur de structure réelle à partir des signaux proportionnels à la trajectoire de bande et des impulsions par structure périodique ;

- calculer des moments dans le temps pour la prise de vue à partir de la longueur de structure réelle et des impulsions par structure périodique ;

- recevoir et mémoriser une première image du premier endroit sur le premier lieu de prise de vue à un premier moment dans le temps ;

- recevoir et mémoriser une deuxième image du deuxième endroit sur le deuxième lieu de prise de vue à un deuxième moment dans le temps ultérieur ; et

- afficher de manière simultanée la première image et la deuxième image.

2. Procédé selon la revendication 1, dans le cadre duquel lors de l'étape de traitement de l'image, au moins une des images prises ou une partie de ces dernières est cherchée selon un détail récurrent dans la structure appliquée et un signal est émis respectivement au moment de la récurrence.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel qu'on applique un repère en tant que structure récurrente.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans le cadre duquel le moment d'acquisition de la deuxième prise de vue du deuxième endroit est déduit pour chaque prise de vue à partir de la distance géométrique et de la longueur de formats réelle calculée, sur le lieu de prise de vue.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans le cadre duquel le moment d'acquisition de la deuxième prise de vue du deuxième endroit est déduit exclusivement à partir de la distance géométrique, et lors de la reproduction, la deuxième image acquise du deuxième endroit est représentée de manière décalée d'une valeur par translation au moyen d'un procédé de calcul, laquelle valeur est calculée à partir de la longueur de structure réelle.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans le cadre duquel on détermine l'épaisseur du matériau imprimé et on tient compte de la valeur déterminée dans le calcul du moment lors du déclenchement de la prise de vue.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans le cadre duquel les deux images à prendre et à représenter se trouvent en divers endroits de la bande dans la direction périphérique et/ou dans la direction de manière perpendiculaire par rapport à la direction de roulement de la bande.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans le cadre duquel la prise de vue se fait avec une échelle de reproduction, qui n'est pas identique à une échelle de reproduction de consigne, et l'image prise n'est pas convertie avant son affichage de manière à ce que la représentation s'effectue selon l'échelle de reproduction de consigne.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans le cadre duquel un emplacement de prise de vue de consigne du premier endroit est déterminé à partir de données d'étapes préalables numériques connues et un emplacement de consigne du deuxième endroit est calculé au préalable en tenant compte des données géométriques, en particulier de la trajectoire de la bande, de l'échelle de reproduction et de l'épaisseur du matériau, déjà avant le début d'un premier traitement.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans le cadre duquel des positions d'image choisies de manière arbitraire et prédéfinies sont représentées les unes par rapport aux autres dans un agencement prédéfini, la prédéfinition se faisant par sélection manuelle et un calcul préalable se faisant à l'aide des données d'image numériques par une étape de traitement d'image, et ces données d'image sont générées automatiquement de l'étape préalable ou des images prises, de préférence l'échelle de reproduction et/ou la position de zoom d'une optique de prise de vue étant déterminées à partir des données d'étapes préalables numériques connues et de la résolution géométrique nécessaire pour une analyse des parties d'image à comparer.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, la reproduction d'au moins une des images se faisant d'une manière modifiée du point de vue des couleurs.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans le cadre duquel au moins une partie de toutes les données/images déterminées sont enregistrées dans une mémoire de commande et peuvent être appelées ou ajustées ultérieurement en tout ou partie.

13. Dispositif servant à surveiller le traitement adapté d'une bande de matériau (7) dans des installations, le traitement en deux endroits de la bande de matériau (7) laissant respectivement une structure identifiable se répétant périodiquement à un intervalle fixe,

- comportant un premier module de prise de vue (1) orienté sur la bande de matériau (7),

- comportant un deuxième module de prise de vue (2) orienté sur la bande de matériau (7) ;

- comportant un module de synchronisation (10), qui détermine le moment de prise de vue du premier module et du deuxième module de prise de vue (1 ou 2) et déclenche respectivement les prises de vue par les modules de prises de vue (1 ou 2) ;

- comportant un module de cadence de formats (8), qui émet un nombre entier d'impulsions de structure par structure périodique au niveau du module de synchronisation (10) ;

- comportant au moins un module de stockage d'images (10), qui se trouve en communication de signalisation avec les modules de prise de vue (1, 2);

- comportant un module d'affichage (13) servant à afficher de manière fidèle à la réalité les images acquises par les modules de prise de vue (1, 2) ; et

- comportant un module de commande (14),
caractérisé en ce

- que les deux modules de prises de vue (1, 2), vus dans la direction de roulement de la bande (R) de la bande de matériau (7), sont disposés l'un par rapport à l'autre à une distance géométrique fixe ;

- qu'au moins un module de mesure de trajet de la bande (9) est prévu, lequel reçoit des signaux proportionnels au trajet de bande sur le lieu de la prise de vue de l'image, la longueur de structure réelle étant calculée à partir des signaux proportionnels à la trajectoire de bande et des impulsions de structure dans le module de synchronisation (10) et/ou dans le module de prise de vue d'image (1, 2) et le moment pour la prise de vue étant calculé à partir de la longueur de structure réelle et des impulsions de structure par le module de synchronisation (10) et le module d'affichage (13) affichant de manière simultanée la première image et la deuxième image après la prise de vue d'une première image au premier endroit de la bande de matériau (7) à un premier moment dans le temps et après la prise de vue d'une deuxième image au deuxième endroit de la bande de matériau (7) après un deuxième moment ultérieur dans le temps.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le module de cadence de formats (8) présente un générateur d'impulsions, qui est couplé de manière fixe au cylindre de formats (5) contenant des formats.

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé par un module de traitement d'images (15) et/ou par un module de stockage de commandes (16).

Zeichnung