ITPC930001A1 - Metodo ed apparecchiatura per la messa a registro automatica dei cilindri su macchine da stampa. - Google Patents

Description

METODO ED APPARECCHIATURA PER LA MESSA A REGISTRO AUTOMATICA DEI CILINDRI SU MACCHINE DA STAMPA,

La presente invenzione propone un metodo e la relativa apparecchiatura per mettere a registro automaticamente i cilindri sulle macchine da stampa.

Il metodo e l'apparecchiatura secondo l'invenzione sono concepiti in modo da poter essere facilmente applicati anche a macchine gi? esistenti, senza la necessit? di interventi gravosi, e ad un costo limitato.

In particolare il metodo secondo l'invenzione prevede: - l'utilizzazione di una serie di crocini, uno per ogni colore, costituiti ciascuno da una figura chiusa, in particolare da un cerchio,

- il calcolo delle coordinate dei centri di questi cerchi e

- l'intervento sui cilindri fino a far coincidere questi centri .

Per fare ci? sono previsti:

- il calcolo del valore medio della luminosit? in corrispondenza di un crocino di riferimento,

- la definizione di un valore di soglia,

- una seconda acquisizione dell'immagine, mediante lettura lungo due righe, tale che tutti i punti al di sotto o al di sopra di questa soglia risultino neri o bianchi, per la determinazione di quattro punti appartenenti al cerchio e il relativo calcolo del centro; Si ripetono poi le fasi sopra indicate per tutti i rimanenti crocini ed ? previsto lo spostamento del valore di soglia nel caso che la lettura di uno o pi? colori non fornisca risultati.

Come noto, per mettere a registro i colori in una macchina da stampa a fogli si fa uso di segni di riferimento, uno per ogni colore, impressi sul foglio da stampa e detti, in gergo, "crocini

Allo stato attuale della tecnica la messa a registro dei colori viene effettuata manualmente dopo aver inquadrato questi segni di riferimento, generalmente a forma di croce, per mezzo di un visore, di una lente o altro sistema noto.

Quando tutti i colori sono,perfettamente a registro le croci risultano sovrapposte, mentre se qualche colore ? fuori registro si vedono pi? croci.

Di conseguenza in base all'osservazione l'esaminatore, aiutandosi eventualmente anche con un reticolo presente nel sistema di inquadratura, valuta lo spostamento del colore ed agisce manualmente sui cilindri di stampa per posizionarlo esattamente.

Si effettua quindi una nuova stampata, si esamina il foglio e si procede per aggiustamenti successivi fino a raggiungere una approssimazione sufficiente.

Con questo sistema sono necessarie diverse regolazioni successive, ognuna delle quali comporta la necessit? di stampare uno o pi? fogli, di valutare la posizione dei crocini e di effettuare la regolazione dei cilindri di stampa, o agendo sui motori della macchina oppure per mezzo di mezzi meccanici quali manovelle ecc.

L'operazione di messa a registro, di conseguenza, comporta una certa perdita di tempo anche da parte di un operatore qualificato e, specie se si tiene conto anche del fermo macchina, risulta piuttosto costosa.

In tempi molto recenti ? stato anche proposto un sistema per la messa a registro automatica dei colori, sistema che per? risulta ancora piuttosto laborioso, dal momento che comporta la necessit? di inquadrare con estrema precisione il crocino all'interno di una maschera presente su un visore, dopo aver posizionato i mezzi di ripresa, costituiti da una telecamera, con un angolo ben preciso rispetto al foglio da inquadrare.

Di conseguenza il sistema risulta piuttosto laborioso e pu? essere applicato solo a macchine espressamente previste a questo scopo.

Per questa ragione ? sentita, nel settore, l'esigenza di mezzi che consentano di effettuare rapidamente e in completo automatismo queste operazioni di messa a registro, con una apparecchiatura di costo limitato e che risulti quindi ammortizzabile in breve tempo, che sia di funzionamento semplice e sicuro.

Preferibilmente questa apparecchiatura potr? essere applicata a qualsiasi tipo di macchina anche gi? esistente, senza la necessit? di intervenire con modifiche onerose.

Per risolvere il problema sopra indicato la presente invenzione propone un metodo, e la relativa apparecchiatura, per la messa a registro automatica dei colori in una macchina da stampa, secondo la parte caratterizzante delle rivendicazioni.

In particolare il metodo e l'apparecchiatura secondo l'invenzione consentono una acquisizione chiara e precisa anche dei crocini stampati con colori di difficile lettura quale ad esempio il giallo.

Questa ed altre caratteristiche appariranno chiare dalla seguente descrizione dettagliata, che fa riferimento ai disegni allegati in cui:

la figura 1 illustra uno schema del sistema macchina da stampa / dispositivi di controllo;

la figura 2 riporta l'illustrazione di un crocino completo;

la figura 3 illustra sei singoli crocini per altrettanti colori;

la figura 4 ? uno schema a blocchi del modulo di lettura dei crocini;

la figura 5 ? uno schema a blocchi del calcolatore che gestisce le operazioni di m?ssa a registro;

la figura 6 ? uno schema a blocchi dei dispositivi di collegamento fra macchina da stampa, pulpito di comando e calcolatore;

la figura 7 ? uno schema a blocchi della motorizzazione di un registro;

la figura 8 ? un diagramma di flusso che illustra il metodo secondo l'invenzione.

Con riferimento alle figure 2 e 3, per la messa a registro dei colori si fa uso di un crocino di riferimento che comprende un cerchio per ogni colore.

In figura i cerchi sono indicati con i numeri 1, la ... le. In corrispondenza di ciascuno di questi cerchi ? presente un riferimento^ indicato con 2, che serve per agevolare il montaggio del crocino sulla piastra di stampa, in modo da disporre tutti i crocini nella stessa posizione del foglio.

Al primo crocino, generalmente quello di colore nero, sono anche asociati una coppia di righe 3 e 4, di riferimento.

La riga 3 (vedi figura 2) ? di lunghezza tale da coprire il campo occupato da tutti i crocini, mentre la riga 4 interessa solamente il campo in corrispondenza del primo crocino.

Questi crocini vengono letti da un complesso illustrato nello schema a blocchi di figura 4, composto da una telecamera 5 e una coppia di lampade 6, aventi una temperatura di colore tale da facilitare la lettura dei colori pi? deboli quali il giallo.

In particolare si ? trovato che risultano particolarmente indicate lampade con temperatura di colore di 4000 K?, resa cromatica 86 ed efficienza 95lm/W.

Una lampada di questo tipo ? commercializzata dalla Soc. Philips, con la sigla PL-S 7W/84.

La telecamera fornisce un segnale che tramite un connettore di interfalda 6 viene inviato al calcolatore che gestisce il programma.

All'inizio delle operazioni si attiva la sorgente di luce e la telecamera restituisce una immagine che viene visualizzata sul monitor dell'operatore.

Il programma prevede di poter sfruttare solamente una parte del campo inquadrato dalla telecamera e questa zona viene individuata mediante una coppia di righe che la delimitano da entrambi i lati , righe che vengono anch'esse visualizzate sul monitor

In questo modo ? possibile all'operatore scegliere di operare su una determinata parte della zona inquadrata in modo da non tener conto di quelle zone quali il bordo dell'immagine ecc. che, rientrando nell'aria inquadrata dalla telecamera, andrebbero a disturbare la lettura del crocini.

A questo punto il calcolatore acquisisce una prima immagine del crocino, ad esempio effettuando una scansione in corrispondenza di alcune righe dello stesso, e calcola il valore di luminosit? medio in questa zona. Fatta questa valutazione del valore medio si determina una soglia, generalmente un po' al di sopra del valor medio e si fa una seconda acquisizione dell'immagine con una look-up table, assegnando il colore nero a tutti quei punti che si trovano al "di sotto della soglia stabilita, e il valore bianco ai rimanenti.

Se il contrasto del colore del crocino ? buono, si ottiene una immagine nera su fondo bianco.

Per questa ragione, onde facilitare le operazioni ? opportuno che il colore del primo crocino, indicato con il N. 1, cosi come il colore delle righe 3 e 4, sia nero. Il calcolatore acquisisce quindi l'immagine delle righe 3 e 4, per determinare quello che sar? il campo da esplorare alla ricerca dei vari cerchietti.

Partendo dall'alto si effettua quindi una prima scansione, preferibilmente lungo una linea verticale ed una orizzontale, in corrispondenza della zona ove si trova il primo crocino.

Si acquisiscono in tal modo quattro punti del cerchietto che permettono di ricavare le coordinate del centro.

Per una maggior precisione il programma tiene conto anche dello spessore della riga, rilevando il numero di pixel affiancati che risultano oscurati e considerando quindi le coordinate del pixel centrale di ciascuna serie.

In tal modo ? possibile calcolare con estrema precisione le coordinate del centro del crocino, indipendentemente dallo spessore della riga del cerchio.

L'esattezza della lettura viene poi controllata effettuando una seconda scansione, per rilevare quattro differenti punti dello stesso crocino e verificare che i punti rilevati si trovino effettivamente su un cerchio avente il centro ed il raggio determinati con la lettura precedente .

Questa operazione viene ripetuta per i rimanenti crocini fino ad acquisire la posizione di tutti i cerchi, dopo di che il programma calcola gli spostamenti dei centri dei cerchi rispetto alla posizione ideale, allineata con la riga 3.

In base al risultato della elaborazione il computer fornisce segnali che, opportunamente trattati da dispositivi di tipo noto, vengono inviati ai servocomandi della macchina azionando i motori per la regolazione dei cilindri, i quali vengono cos? messi a registro.

Nel caso che la lettura in corrispondenza di uno dei crocini dia risultato negativo, ad esempio perch? il colore del riferimento non si differenzia sufficientemente dallo sfondo risulta quindi di difficile lettura, la scansione viene ripetuta, in questa zona, aumentando di volta in volta la soglia, fino a quando si riesce a leggere il cerchio.

Una acquisite le informazioni relative ai centri di tutti i cerchi se ne calcolano gli spostamenti rispetto alla posizione ideale, allineata al riferimento e il risultato dell'elaborazione viene presentato su video all'operatore sul pulpito di comando.

A ciascun cilindro ? associato un motore con un potenziometro che fornisce una tensione proporzionale alla posizione del registro corrispondente.

Questi segnali, due per ogni cilindro, sono trasformati da un convertitore analogico/digitale in dati numerici che informano il calcolatore della posizione dei cilindri .

L'operatore da quindi il consenso al riallineamento, dopo di che l'elaboratore aziona i motori, fermandoli quando i cilindri si trovano nella posizione voluta che annulla gli errori.

Queste fasi sono chiaramente illustrate nello schema di flusso di figura 8.

Tra il calcolatore e la motorizzazione della macchina si trova una interfaccia i cui compiti sono:

collegare il calcolatore ai motori della macchina e ai sensori di posizione dei registri;

scollegare il pulpito di comando della macchina collegandolo a carichi che simulano la macchina; ripristinare il collegamento tra pulpito e macchina se si verifica un malfunzionamento del sistema (figura 6).

In figura 7 ? illustrato lo schema a blocchi, della motorizzazione di un registro, con opportuni dispositivi demoltiplicatori, per uno spostamento micrometrico.

L'interfaccia viene inserita, come detto, fra macchina ed elaboratore, collegandola anche al pulpito di comando. La motorizzazione dei cilindri pu? far parte della macchina gi? installata oppure, se questa ne ? priva, far parte del sistema per rendere possibile la regolazione automatica.

Questo sistema presenta notevoli vantaggi fra cui: elimina la necessit? di interventi da parte di un operatore esperto;

riduce il tempo di messa a punto dei registri;

aumenta la precisione della regolazione;

pu? essere applicato a qualsiasi macchina anche gi? esistente .

Un esperto del ramo potr? poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno per? ritenersi tutte comprese nell'ambito del presente trovato.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Metodo per la messa a registro automatica dei cilindri in una macchina da stampa tramite la lettura di un crocino costituito da una figura chiusa e in particolare da un cerchietto, caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi: - scansione della zona di lettura e determinazione del valor medio della luminosit?; - determinazione di una soglia in prossimit? di questo valor medio; - scansione lungo una coppia di righe della zona corrispondente al primo crocino assegnando il colore nero ai punti che si trovano al di sotto di detta soglia e il colore bianco ai rimanenti ed acquisizione di quattro punti del cerchietto; - calcolo delle coordinate del contro; - ripetizione delle stesse fasi per i rimanenti crocini e calcolo delle rispettive coordinate dei centri; - calcolo degli spostamenti dei cerchi rispetto ad una posizione ideale allineata ad uno dei cerchi preso come riferimento; - elaborazione di un segnale per azionare i motori dei cilindri in funzione dello spostamento di questi centri rispetto alla posizione ideale, per mettere a registro i vari colori.
2. 2 Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere, all'inizio, una fase di delimitazione, nell'area inquadrata dalla telecamera, di una zona di lettura e scansione. 3 ? Metodo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che ad uno di questi crocini ? associata almeno una linea di riferimento, per determinare l'allineamento e la posizione dei centri dei cerchi . 4 - Metodo secondo le rivendicazioni precedenti, in cui le scansioni per il rilevamento dei cerchi avvengono lungo una coppia di linee ortogonali. 5 - Metodo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere, successivamente al calcolo del centro di ciascun cerchio, una fase di controllo effettuata mediante una seconda scansione per la lettura di altri quattro punti dello stesso cerchio, e verificando che i punti rilevati si trovino su un cerchio avente il centro ed il raggio determinati con la lettura precedente . 6 - Metodo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che durante la fase di scansione per la lettura dei punti su ciascun cerchio, per ogni serie di pixel oscurati, affiancati, si considera solamente il pixel centrale. 7 - Metodo secondo le rivendicazioni precedenti in cui, in caso di mancata acquisizione di un crocino si ripete la lettura innalzando di volta in volta il valore della soglia. 8 - Metodo per la messa a registro automatica dei cilindri in macchine da stampa come descritto e illustrato. 9 - Apparecchiatura per la messa a registro automatica, dei cilindri in macchina da stampa tramite la lettura di crocini costituiti da linee chiuse, in particolare da cerchi, caratterizzata dal fatto di prevedere: - mezzi atti a rilevare una immagine di questo crocino; - mezzi atti a calcolare la posizione dei centri di ciascun crocino; - mezzi atti a confrontare questa posizione con la posizione ideale, - mezzi atti ad elaborare un segnale funzione del risultato di detto confronti, per intervenire sui motori che comandano il posizionamento dei cilindri. 11 - Apparecchiatura secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto di prevedere mezzi atti a delimitare una zona di lettura facente parte dell'area inquadrata da detti mezzi di rilevamento. 12 - Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 10 e 11, in cui ad ogni motore di azionamento dei cilindri ? associato un trasduttore che fornisce una tensione proporzionale alla posizione del registro corrispondente, dette tensioni essendo inviate ad un convertitore analogico-digitale per fornire un segnale atto ad essere visualizzato o ad essere inviato ad un calcolatore che controlla il funzionamento di detti motori. 14 - Apparecchiatura per la messa a registro automatica dei cilindri in macchina da stampa come descritta e illustrata.