EP0700781A2 - Register method for carrying out printing processes on rotatably supported articles - Google Patents
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- B41F15/08—Machines
- B41F15/0872—Machines for printing on articles having essentially cylindrical surfaces
Definitions
- the invention relates to a method for registering essentially cylindrical objects rotatably received about their axis for carrying out printing processes on the peripheral surface.
- the screen printing method is to be used as an example of a printing method that is often used for printing the peripheral surface of essentially cylindrical objects.
- Essentially cylindrical objects should be considered not only those with a circular or elliptical cross-section, but also objects with a rectangular, square or polygonal cross-section or other regular or irregular cross-sectional shapes insofar as they have an at least partially printable peripheral surface.
- a surface feature can be, for example, a sandblasted calibration line of a beer glass, which is always on the back of the beer glass, that is, opposite the decoration of the beer glass.
- Other surface designs to be taken into account can be relief-like designs, ground figures, certain positions of the cross-sectional contour, etc.
- Another area of application is printing with more than four colors, since usually only four colors can be applied in one printing process, so that the object to be printed with further colors has to be unclamped and later re-clamped. The same applies to the application of a raised gold printing surface, which initially requires a congruent form with a form varnish, which is referred to as "flow".
- the original registration which was present when the first surface feature was produced, is lost for later screen printing.
- the subsequent screen printing which is used here as an example for the second surface design, must therefore be brought into a predetermined angular relationship with the originally existing surface design by renewed registration.
- renewed registration is only possible with considerable restrictions. Since, due to the inertia of the object, the associated receptacle and the rotary drive, the object runs considerably beyond the intended stopping point, at least with rapid rotation, the intended stopping point must either be approached in the crawl gear or it must be retracted after the stopping point has been passed in the crawl gear. To determine the distance that the object has to be turned back, the braking distance of the system is determined, for example.
- the invention has for its object to provide a method of the generic type, which allows to bring the object to be printed quickly and accurately into the angular position required for printing.
- This object is achieved according to the invention by a method for registering essentially cylindrical objects rotatably received about their axis for carrying out printing processes on the peripheral surface with the aid of a program-controlled screen printing machine or the like, in which when the object is rotated, a predetermined marking is scanned on the object, the angular position of the scanned marking is set as the zero point of rotation of the object in the memory and the desired printing position, taking into account its angular distance from the predetermined angular position of the marking, with the aid of the control is approached.
- the desired marking for example a calibration mark of a beer glass, a micrograph, an area previously printed in color or the like
- This starting point can be set in the memory as a zero point or can be computed in relation to a fixed zero point.
- the control offers the possibility of moving to a known angular position very quickly and precisely.
- the detection of the marking can be done with any sensor. It can be an optical sensor, possibly in the form of a color recognition sensor, possibly also a mechanical sensor, a laser sensor, etc.
- the only figure is a highly schematic, perspective representation of essential parts of a screen printing machine.
- a machine frame is indicated by a lower base plate 10, a rear wall 12 protruding vertically from the rear edge thereof, which is on the left in the drawing, and an elongated frame part 14 attached to the upper edge of the rear wall 12 and projecting beyond the base plate 10.
- a sieve 20 which can be raised and lowered is immersed in the sieve 18 and is attached to a gallows 22 mounted on the upper side of the frame part 14 and projecting over the sieve to the right in the drawing.
- a toothed belt 24 is arranged on the right-hand end face of the frame part 14, which is guided around a drive gear 26 of a drive motor at the rear end of the frame part 14 and around a free-running gear 30 at the front end of the frame part 14.
- the screen 18 is fastened to a run of the toothed belt 24 and is therefore moved in one or the other direction of the double arrow Y, depending on the direction of rotation of the drive motor 28.
- an object 32 to be printed which in the example shown has a cylindrical shape.
- the object 32 is received by a holder 34 which, as will be explained below, enables both the rotation and the raising and lowering of the object 32.
- raising and lowering the object 32 is necessary so that the object can be brought up to the underside of the sieve 18.
- objects that are not round in cross-section, such as those with an elliptical cross-section must also be continuously raised and lowered during the actual printing process.
- the holder comprises a subframe 36, only indicated schematically, shown with two pneumatic cylinders 38, 40, which can be extended and contracted in accordance with the double arrows shown in order to raise and lower the object 32.
- the unspecified piston rods of the pneumatic cylinders 38, 40 are connected to two opposite end plates 42, 44, which have an elongated shape in the vertical direction and support a drive shaft 46 in their lower end regions. Outside the end plate 42 on the left in the drawing, the drive shaft 46 is connected to a drive motor 48.
- the drive shaft 46 initially runs from the drive motor 48 to a drive gear 50, then through the end plate 42 shown on the left in the drawing to a second drive gear 52 and from there to the lower region of the end plate 44 shown on the right in the drawing.
- a printed surface 66 is shown as an example, which is to be overprinted in a certain way by a further print. It is, for example, an area that has been printed with a first group of colors and is then to be printed with further colors.
- a sensor 70 is attached to an arm 68 extending from the upper frame part 14. This can be any sensor provided that it has a sufficiently high triggering and enables an accurate measurement of the angular position of a certain part of the printed surface 66.
- the sensor 70 supplies an output signal to a controller 74 via a line 72, which is representative of the determined angular position of the printed surface 66. Furthermore, the angular position of the drive motor 28 for the screen and 48 of the object 32 are continuously monitored and communicated to the controller 74 via lines 76, 78. Since the angular position of the output shaft of this motor is thus detected in the control at any time due to the continuous monitoring of the drive motor 48, the angular position of the printed surface 66 can be determined at any time and exactly when the signal from the sensor 70 arrives. The corresponding value is stored and used as the basis for the further control of the rotation of the object 32 and the movement of the sieve 18.
- the rotation of the object 32 can be known can be controlled very precisely in connection with the two translatory movements of the screen 18 and the holder.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Passerung von im wesentlichen zylindrischen, um ihre Achse drehbar aufgenommenen Gegenständen für die Durchführung von Druckvorgängen auf der Umfangsfläche.The invention relates to a method for registering essentially cylindrical objects rotatably received about their axis for carrying out printing processes on the peripheral surface.
Als Beispiel eines Druckverfahrens, das vielfach für das Bedrucken der Umfangsfläche von im wesentlichen Zylindrischen Gegenständen verwendet wird, soll im vorliegenden Zusammenhang das Siebdruckverfahren herangezogen werden. Als im wesentlichen zylindrische Gegenstände sollen nicht nur solche mit kreisrundem oder elliptischem Querschnitt betrachtet werden, sondern auch Gegenstände mit rechteckigem, quadratischem oder polygonalem Querschnitt oder anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen Querschnittsformen, soweit sie eine zumindest teilweise bedruckbare Umfangsfläche aufweisen.In the present context, the screen printing method is to be used as an example of a printing method that is often used for printing the peripheral surface of essentially cylindrical objects. Essentially cylindrical objects should be considered not only those with a circular or elliptical cross-section, but also objects with a rectangular, square or polygonal cross-section or other regular or irregular cross-sectional shapes insofar as they have an at least partially printable peripheral surface.
Beim Bedrucken der Umfangsfläche derartiger Gegenstände muß der Druck vielfach in einer bestimmten Winkelstellung zu einem bereits vorhandenen Oberflächenmerkmal aufgebracht werden. Ein derartiges Oberflächenmerkmal kann beispielsweise ein sandgestrahlter Eichstrich eines Bierglases sein, der sich stets auf der Rückseite des Bierglases, also gegenüber der Dekoration des Bierglases befindet. Anderweitige, zu berücksichtigende Oberflächengestaltungen können reliefartige Ausgestaltungen, geschliffene Figuren, bestimmte Positionen der Querschnittskontur etc. sein. Ein anderer Einsatzbereich ist ein Druck mit mehr als vier Farben, da üblicherweise nur vier Farben in einem Druckvorgang aufgetragen werden können, so daß der mit weiteren Farben zu bedruckende Gegenstand ausgespannt und später erneut eingespannt werden muß. Ähnliches gilt für das Aufbringen einer erhabenen Golddruckfläche, die zunächst einen deckungsgleichen Vordruck mit einem Vordruck-Lack, der als "Fluß" bezeichnet wird, erfordert.When printing on the peripheral surface of such objects, the print must often be applied in a certain angular position to an existing surface feature. Such a surface feature can be, for example, a sandblasted calibration line of a beer glass, which is always on the back of the beer glass, that is, opposite the decoration of the beer glass. Other surface designs to be taken into account can be relief-like designs, ground figures, certain positions of the cross-sectional contour, etc. Another area of application is printing with more than four colors, since usually only four colors can be applied in one printing process, so that the object to be printed with further colors has to be unclamped and later re-clamped. The same applies to the application of a raised gold printing surface, which initially requires a congruent form with a form varnish, which is referred to as "flow".
In all diesen Fällen geht die ursprüngliche Passerung, die bei Herstellung des ersten Oberflächenmerkmals vorgelegen hat, für den späteren Siebdruck verloren. Der spätere Siebdruck, der hier als Beispiel für die zweite Oberflächengestaltung eingesetzt wird, muß daher durch erneute Passerung in eine vorgegebene Winkelbeziehung zu der ursprünglich vorhandenen Oberflächengestaltung gebracht werden. Nach dem Stand der Technik ist eine erneute Passerung nur mit erheblichen Einschränkungen möglich. Da aufgrund der Trägheit des Gegenstandes, der zugehörigen Aufnahme und des Drehantriebs der Gegenstand zumindest bei rascher Drehung erheblich über den beabsichtigten Haltepunkt hinausläuft, muß der beabsichtigte Haltepunkt entweder im Kriechgang angefahren werden, oder es muß nach Überfahren des Haltepunktes im Kriechgang zurückgefahren werden. Zur Ermittlung der Strecke, die der Gegenstand zurückgedreht werden muß, wird beispielsweise der Bremsweg des Systems festgestellt. Da der Bremsweg von der Masse des gedrehten Gegenstandes abhängt mußten die benötigten Werte daher im Einzelfall durch Probieren herausgefunden werden. Sofern sich am Anfang des zu bedruckenden Bereichs keine durch einen Sensor erfaßbare Markierung befand, wurde versucht, eine außerhalb der Druckfläche befindliche Markierung abzutasten und die Bremswirkung entsprechend dem bis zur Druckfläche noch zurückzulegenden Winkel einzustellen.In all these cases, the original registration, which was present when the first surface feature was produced, is lost for later screen printing. The subsequent screen printing, which is used here as an example for the second surface design, must therefore be brought into a predetermined angular relationship with the originally existing surface design by renewed registration. According to the prior art, renewed registration is only possible with considerable restrictions. Since, due to the inertia of the object, the associated receptacle and the rotary drive, the object runs considerably beyond the intended stopping point, at least with rapid rotation, the intended stopping point must either be approached in the crawl gear or it must be retracted after the stopping point has been passed in the crawl gear. To determine the distance that the object has to be turned back, the braking distance of the system is determined, for example. Since the braking distance depends on the mass of the object being rotated, the required values had to be found out in individual cases by trial and error. If there was no marking that could be detected by a sensor at the beginning of the area to be printed, an attempt was made to scan a marking outside the printing area and to adjust the braking effect in accordance with the angle still to be covered up to the printing area.
Das war verhältnismäßig zeitraubend und mußte bei wiederholten Druckvorgängen jeweils von neuem eingestellt werden. Die Genauigkeit war sehr begrenzt, und in vielen Fällen ließ sich mit den Mitteln des Standes der Technik eine befriedigende Lösung nicht finden.This was relatively time-consuming and had to be reset each time the print job was repeated. The accuracy was very limited and in many cases a satisfactory solution could not be found with the prior art.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das es gestattet, den zu bedruckenden Gegenstand rasch und genau in die für den Druck erforderliche Winkelstellung zu bringen.The invention has for its object to provide a method of the generic type, which allows to bring the object to be printed quickly and accurately into the angular position required for printing.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Passerung von im wesentlichen zylindrischen, um ihre Achse drehbar aufgenommenen Gegenständen für die Durchführung von Druckvorgängen auf der Umfangsfläche mit Hilfe einer programmgesteuerten Siebdruckmaschine oder dergleichen gelöst, bei dem bei Drehung des Gegenstandes eine vorgegebene Markierung auf dem Gegenstand abgetastet, die Winkelstellung der abgetasteten Markierung als Nullpunkt der Drehung des Gegenstandes im Speicher gesetzt und die gewünschte Druckposition unter Berücksichtigung ihres Winkelabstandes zu der vorgegebenen Winkelposition der Markierung mit Hilfe der Steuerung angefahren wird.This object is achieved according to the invention by a method for registering essentially cylindrical objects rotatably received about their axis for carrying out printing processes on the peripheral surface with the aid of a program-controlled screen printing machine or the like, in which when the object is rotated, a predetermined marking is scanned on the object, the angular position of the scanned marking is set as the zero point of rotation of the object in the memory and the desired printing position, taking into account its angular distance from the predetermined angular position of the marking, with the aid of the control is approached.
Nachdem die gewünschte Markierung, etwa ein Eichstrich eines Bierglases, ein Schliffbild, eine bereits zuvor farbig bedruckte Fläche oder dergleichen, erfaßt worden ist, kann sie als Ausgangspunkt für die Winkeleinstellung des Gegenstandes bei den nachfolgenden Arbeitsgängen verwendet werden. Dieser Ausgangspunkt kann im Speicher als Nullpunkt gesetzt oder in bezug auf einen festen Nullpunkt rechnerisch erfaßt werden. Die Steuerung bietet die Möglichkeit, eine bekannte Winkelstellung sehr rasch und genau anzufahren.After the desired marking, for example a calibration mark of a beer glass, a micrograph, an area previously printed in color or the like, has been detected, it can be used as a starting point for the angle adjustment of the object in the subsequent operations. This starting point can be set in the memory as a zero point or can be computed in relation to a fixed zero point. The control offers the possibility of moving to a known angular position very quickly and precisely.
Die Erfassung der Markierung kann mit einem im Grunde beliebigen Sensor erfolgen. Es kann sich um einen optischen Sensor, ggfs. in der Form eines Farberkennungssensors handeln, ggfs. auch um einen mechanischen Sensor, einen Lasersensor etc.The detection of the marking can be done with any sensor. It can be an optical sensor, possibly in the form of a color recognition sensor, possibly also a mechanical sensor, a laser sensor, etc.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung unter Bezugnahme auf die Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawing with reference to the representation of a device for carrying out the method according to the invention.
Die einzige Figur ist eine stark schematisierte, perspektivische Darstellung wesentlicher Teile einer Siebdruckmaschine.The only figure is a highly schematic, perspective representation of essential parts of a screen printing machine.
Ein Maschinengestell wird angedeutet durch eine untere Grundplatte 10, eine von deren rückwärtigem, links in der Zeichnung liegenden Rand senkrecht aufragende Rückwand 12 und ein am oberen Rand der Rückwand 12 befestigtes, über die Grundplatte 10 vorspringendes, langgestrecktes Rahmenteil 14. Auf der Oberseite des Rahmenteils 14 befindet sich eine in dessen Längsrichtung verlaufende Schiene 16, auf der ein Sieb 18 entsprechend dem Doppelpfeil Y verfahrbar ist. In das Sieb 18 taucht von oben eine anhebbare und absenkbare Rakel 20 ein, die an einem auf der Oberseite des Rahmenteils 14 montierten, über das Sieb nach rechts in der Zeichnung vorspringenden Galgen 22 angebracht ist. In nicht näher dargestellter Weise ist an der nach rechts gerichteten Stirnfläche des Rahmenteils 14 ein Zahnriemen 24 angeordnet, der am rückwärtigen Ende des Rahmenteils 14 um ein Antriebszahnrad 26 eines Antriebsmotors und am vorderen Ende des Rahmenteils 14 um ein freilaufendes Zahnrad 30 herumgeführt ist. Das Sieb 18 ist an einem Trum des Zahnriemens 24 befestigt und wird daher je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 28 in die eine oder andere Richtung des Doppelpfeils Y bewegt.A machine frame is indicated by a
Unterhalb des Siebes 18 befindet sich ein zu bedruckender Gegenstand 32, der im dargestellten Beispiel eine zylindrische Form hat. Der Gegenstand 32 ist durch eine Halterung 34 aufgenommen, die, wie anschließend erläutert werden soll, sowohl eine Drehung als auch eine Anhebung und Absenkung des Gegenstandes 32 ermöglicht. Eine Anhebung und Absenkung des Gegenstandes 32 ist zum einen erforderlich, damit der Gegenstand an die Unterseite des Siebes 18 herangeführt werden kann. Im übrigen müssen auch im Querschnitt unrunde Gegenstände, etwa solche mit einem elliptischen Querschnitt, auch während des eigentlichen Druckvorganges kontinuierlich angehoben und abgesenkt werden.Below the screen 18 is an object 32 to be printed, which in the example shown has a cylindrical shape. The object 32 is received by a holder 34 which, as will be explained below, enables both the rotation and the raising and lowering of the object 32. On the one hand, raising and lowering the object 32 is necessary so that the object can be brought up to the underside of the sieve 18. In addition, objects that are not round in cross-section, such as those with an elliptical cross-section, must also be continuously raised and lowered during the actual printing process.
Im einzelnen umfaßt die Halterung ein nur schematisch angedeutetes Untergestell 36, dargestellt mit zwei Pneumatikzylindern 38,40, die zur Anhebung und Absenkung des Gegenstandes 32 entsprechend den dargestellten Doppelpfeilen ausgefahren und zusammengezogen werden können. Die nicht bezeichneten Kolbenstangen der Pneumatikzylinder 38,40 sind mit zwei einander gegenüberliegenden Stirnplatten 42,44 verbunden, die eine in senkrechter Richtung langgestreckte Form aufweisen und in ihren unteren Endbereichen eine Antriebswelle 46 lagern. Außerhalb der links in der Zeichnung liegenden Stirnplatte 42 ist die Antriebswelle 46 mit einem Antriebsmotor 48 verbunden. Die Antriebswelle 46 verläuft von dem Antriebsmotor 48 zunächst bis zu einem Antriebszahnrad 50, sodann durch die links in der Zeichnung gezeigte Stirnplatte 42 hindurch bis zu einem zweiten Antriebszahnrad 52 und von diesem zum unteren Bereich der rechts in der Zeichnung gezeigten Stirnplatte 44. Zahnriemen 54,56 laufen um die Antriebszahnräder 50,52 herum bis zu Zahnrädern 58,60, die auf miteinander fluchtenden Aufnahmen 62,64 befestigt sind, die drehbar im oberen Bereich der beiden Stirnplatten 42,44 gelagert sind. Diese Aufnahmen 62,64 spannen den zu bedruckenden Gegenstand 32 nach Art einer Drehbank ein, so daß der Gegenstand 32 mit Hilfe des Antriebsmotors 48 drehbar ist.Specifically, the holder comprises a
Auf dem drehbaren Gegenstand 32 ist als Beispiel eine bedruckte Fläche 66 gezeigt, die in bestimmter Weise durch einen weiteren Druck überdruckt werden soll. Es handelt sich also beispielsweise um eine Fläche, die mit einer ersten Farbengruppe bedruckt worden ist und anschließend durch weitere Farben bedruckt werden soll. An einem von dem oberen Rahmenteil 14 ausgehenden Arm 68 ist ein Sensor 70 angebracht. Dabei kann es sich um einen beliebigen Sensor handeln, sofern dieser eine ausreichend hohe Auslösung aufweist und eine genaue Messung der Winkelposition eines bestimmten Teils der bedruckten Fläche 66 ermöglicht.On the rotatable object 32, a printed surface 66 is shown as an example, which is to be overprinted in a certain way by a further print. It is, for example, an area that has been printed with a first group of colors and is then to be printed with further colors. A sensor 70 is attached to an
Der Sensor 70 liefert über eine Leitung 72 ein Ausgangssignal an eine Steuerung 74, das für die ermittelte Winkelposition der bedruckten Fläche 66 repräsentativ ist. Ferner werden die Winkelstellung des Antriebsmotors 28 für das Sieb und 48 des Gegenstands 32 laufend überwacht und über Leitungen 76,78 der Steuerung 74 mitgeteilt. Da somit aufgrund der laufenden Überwachung des Antriebsmotors 48 die Winkelposition der Ausgangswelle dieses Motors jederzeit in der Steuerung erfaßt wird, kann beim Eintreffen des Signals des Sensors 70 die Winkelposition der bedruckten Fläche 66 jederzeit und genau festgestellt werden. Der entsprechende Wert wird gespeichert und für die weitere Steuerung der Drehung des Gegenstandes 32 und der Bewegung des Siebes 18 zugrundegelegt.The sensor 70 supplies an output signal to a
Da im übrigen auch die Winkeldifferenz zwischen der abgetasteten Position des Gegenstandes 32, die oben beispielsweise durch den Eichstrich eines Bierglases verkörpert wurde und in der Zeichnung durch die bedruckte Fläche 66 gebildet wird, und der Anfangspunkt des Druckes bekannt ist, kann die Drehung des Gegenstandes 32 in Verbindung mit den beiden translatorischen Bewegungen des Siebes 18 und der Halterung sehr genau gesteuert werden.Since, moreover, the angular difference between the scanned position of the object 32, which was embodied above, for example, by the calibration mark of a beer glass and is formed in the drawing by the printed surface 66, and the starting point of the printing is known, the rotation of the object 32 can be known can be controlled very precisely in connection with the two translatory movements of the screen 18 and the holder.
Claims (1)
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