Устройство для управления гравировальной машиной Советский патент 1991 года по МПК B41C1/02 

Изобретение относится к промышленному оборудованию текстильной, полиграфической и др. промышленности, где используются электронные, гравировальные машины, выполняющие граверные работы на формных печатных валах или плоских клише, применяемых для глубокой печати,

Цель изобретения - повышение точности устройства за счет повышения качества выполняемых гравюр и устранения в печати разнотона в начале и конце гравируемого печатного вала, вызванного износом режущих кромок резца.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемой электронно-гравировальной машины.

Схема содержит привод машины 1 вал 2 оригинала, гравируемый вал 3, датчик А растра, считывающую головку 5, растровый ключ 6, усилитель 7 мощности, гравирую щую головку 8, инвертирующий усилитель 9 ограничитель 10, ключ 11 счетных сигналов источник 12 управляющего напряжения, переключатель 13 режимов работы, счетчик 14, дешифратор 15 числа, индикатор 16 десятичных цифр, счетчик 17, цифровой кнопочный регистр 18, шифратор цифр 19, формирователь 20 сигналов управления, сдвигающий регистр 21 числа, дешифратор 22, индикатор 23, схему 24 сравнения, счетчик 25, цифроаналоговыи преобразователь (ЦАП) 26, усилитель 27 сигнала компенсации, регулятор 28 величины сигнала компенсации, ключ 29 сигнала компенсации, сумматор 30, пороговый элемент31, ограничитель 32, элемент И 33, ключи 34 и 35, формирователь 36 сигнала сброса, индика- тор37текущего числа точек гравюры, задат- чик 38 числа ступеней поправки.

Устройство работает следующим образом.

Переключатель 13 режимов устанавливается в положение компенсации износа резца. В этом положении с одного выхода переключателя 13 на управляющий вход электронного ключа 35 напряжение источника 12 не выдается, т.е. управляющее напряжение равно нулю В этом случае электронный ключ 35 разрывает цепь между выходом считывающей головки 5 и коммутируемым входом растрового ключа 6.

С другого выхода переключателя 13 в этом режиме выдается напряжение источника 12 +4,5 в на управляющие входы электронных ключей 11 и 34 При этом ключом 11 замкнется цепь выхода инвертирующего операционного усилителя 9 с входами счетчиков 14 и 17, а. ключом 34 замкнется цепь

выхода суммирующего усилителя 30 с коммутирующим входом растрового ключа 6.

В другом режиме работы машины, не предусматривающем компенсацию износа

кромки резца, переключатель 13 пропускает напряжение +4,5 В с источником 12 на управляющий вход ключа 35. Тогда выходной сигнал считывающей головки, отражающий плотность считывающего оригинала, посту0 пает через ключ 35 на вход растрового ключа 6, который по командным сигналам растрового датчика 4 пропускает сигналы фотоголовки 5 в виде импульсов, амплитуда которых меняется в зависимости от плотно5 сти рисунка оригинала с частотой растрового датчика 4 на вход усилителя 7 мощности. От каждого растрированного импульсного сигнала на гравируемом валу гравируется точка по глубине и объему, пропорциональ0 ная величине сигнала фотоголовки 5. Электронные ключи 11 и 34 в этом режиме разрывают цепи, подключенные к их коммутирующим входам, так как с управляющих цепей этих ключей напряжение +4,5 В ис5 точника 12 питания выключается переключателем 13.

Таким образом предлагаемая схема машины позволяет работать машине и без электронной компенсации износа режущих

0 кромок резца. Для компенсации потери глубины гравируемых точек, вызванной износом режущих кромок резца, в предлагаемой машине, блок схема которой приведена на фиг.4, введен счетчик отгравированных то5 чек. Информация со счетчика по заранее установленной программе периодически подается на цифроаналоговыи преобразователь, выход которого подключен к регулятору, который регулирует величину сигнала

0 выхода до значения, соответствующего возмещению той потери глубины точек, которую вызвало притупление резца при данной насыщенности гравюры на печатном валу. Сигнал с ЦАП в виде постепенно возраста5 ющей добавки смешивается с основным сигналом, подаваемым с выхода считываемой головки. Чтобы сигнал добавки с ЦАП не попадал на гравирующую систему в моменты, когда элементы рисунка оригинала

0 отсутствуют под считывающей головкой, в машине предусмотрена логическая схема И, которая пропускает сигналы с ЦАП на сумматор сигналов только в тех случаях, когда фотоголовка на своем выходе имеет хотя бы

5 слабый сигнал. Рассмотрим более подробно работу машины в режиме компенсации глубины.

В этом режиме ключ 35, как было рассмотрено ранее, разрывает цепь фотоголовки 5 с растровым ключом 6. Сигнал с

фотоголовки 5 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 31 и вход сумматора сигналов 30. Инвертирующий вход усилителя 31 выбран из соображе- ния получения на выходе сигнала положительной полярности, необходимого для подачи на логическую схему И 33, так как сигнал считывающей фотоголовки машины МЭГА-2 всегда отрицательной полярности. Величина усиления усилителя 31 выбрана такой, Чтобы даже самый слабый сигнал, необходимый для гравюры, давал на выходе усилителя 31 величину не менее+2,5 В, воспринимаемую логической схемой И за единицу. Практически коэффициент усиле- ния берется близким 15-20. Если сигнал фотоголовки 5 имеет большие значения, то сигнал на выходе усилителя 31 ограничивается ограничителем 32 до значения не выше +4,5 В, чтобы не вызвать выход из строя схемы И 33.

Если под считывающей фотоголовкой 5 на валу оригиналов 2 появляется рисунок, то на выходе фотоголовки выдается сигнал, который в виде логической единицы после уси- лителя 31 подается на вход схемы И 33, второй вход схемы И 33 постоянно подключен к источнику +4,5 В. Выход схемы И 33 подключен к управляющему входу электронного ключа 29, который пропускает сиг- нал компенсации с регулятора 28 на сумматор сигналов 30 только в том случае, когда под фотоголовкой 5 находятся элементы рисунка, необходимые для гравюры. В тех случаях, когда на выходе фотоголовки 5 сигнал равен нулю, т.е. рисунок отсутствует, то сигнал компенсации износа резца на гравирующую головку 8 не сможет поступить, что чрезвычайно важно для качественной гравюры, так как в этом случае на выходе схемы И управляющий сигнал ключом 29 равен нулю, при котором ключ 29 разомкнут.

Далее рассмотрим процесс ведения счета гравируемых точек гравюры и форми- рование сигнала компенсации (добавки) к основному полезному сигналу, отображающему рисунок оригинала.

Поскольку нас интересует притупление резца, вызываемое нанесением гравюры, то счет необходимо вести не с датчика 4 растра, а только тех импульсов, которые несут в себе информацию о характере рисунка оригинала, только наносимых точек. Следовательно, в зависимости от насыщенности рисунка на поверхности вала зависит величина притупления кромок резца, Притупление и потеря глубины в конце гравюры тем больше, чем насыщенней рисунок. С этой целью на счетчики 14 и 17 поступают импульсы, только несущие информацию наличия гравюры и потому берутся они с выхода растрового ключа 6, а поскольку они могут встречаться в тоновых гравюрах и малой величины, то предварительно они усиливаются инвертирующим усилителем 9 (аналогично усилителю 31) и ограничиваются до нужных значений ограничителем 10 уровня (аналогично ограничителю 32), после чего они проходят через коммутирующую цепь электронного ключа 11 и поступают на вход счетчиков 14 и 17. Счетчик 14 ведет для оператора машины текущий счет всех гравируемых точек, наносимых на гравируемый печатный вал. Выход счетчика 14 дешифруется дешифратором 15 и подается на индикатор 16, который высвечивает в десятичном коде информацию текущего счета импульсов (точек) гравюры.

В зависимости от насыщенности гравюры на всей поверхности печатного вала оператор должен принять решение, которое ориентировочно определяло бы процент уменьшения глубины из расчета, что 100% насыщенность гравируемого вала приводит к потере глубины в конце гравюры на 10% от первоначальной из-за износа режущих кромок резца. Кроме того, нужно ориентировочно, т.е. достаточно грубо с точностью до сотен тысяч определить из опыта или посчитать, сколько гравюра содержит точек, для этого из настроечных таблиц, придаваемых к машине, определяется, сколько точек укладывается на один виток гравируемого печатного вала и, зная выбранную для гравюры подачу оежущей головки (перемещение гравирующей головки 8 вдйль оси вала 3 за один оборот вала 3), определяют число витков. Умножая число точек на одном витке гравируемого вала 3 на число витков, необходимое для нанесения всей гравюры на печатный вал 3, определяется число растровых точек. Например, 2000000 точек. Поскольку ориентировочная насыщенность рисунка на поверхности гравируемого вала, например 50%, то считается, что гравюра составит 1000000 точек. Если расчетная глубина для выбранной миниатюры составляет, например, 0,2 мм, то уход глубины в конце гравюры из-за износа режущих кромок резца составит 0,01 мм, т.е. 50% от 0,02 мм. Оператору хорошо известно, что уход глубины на 0,01-мм и более уже осуществляется при печати (заметно человеческому глазу), поэтому он принимает решение о внесении в течение процесса гравирования 3 поправок на износ резца через каждые 250000 отгравированных точек. Для этого на цифровом кнопочном регистре 18 оператор набирает цифру 250000.

Эта информация с кнопочного регистра 18 поступает на шифратор 19 и формирователь 20 сигналов управления, выходы которых выдаются на сдвигаюш,ий регистр 21 числа, выход с которого подаемся на дешифратор число 22 и далее на индикатор 23, где высвечивается число ступени поправки, равное в нашем примере 250000 точек гравюры. Кроме того, информация числа выбранной оператором ступени взода поправки подается и на схему 24 сравнения, где через каждые 250000 импульсов информация со счетчика 17 сравнивается с программным числом 250000 и в моменты их совпадения выдается сигнал наочетчик25, который считает число ступеней ввода поправок. Выход со счетчика 25 поступает на цифроаналоговый преобразователь 26, который после каждых 250000 отгравированных точек на своем выходе выдает прирост аналоговой величины, которая не меняется до достижения следующих 250000 отгравированных точек, Величина добавки к основному сигналу с: ЦАП 26 усиливается усилителем 27 компенсации и затем подается на регулятор 28 величины сигнала компенсации, где оператор выставляет необходимую величину добавки к сигналу для компенсации ухода глубины из расчета самой величины основного сигнала, так чтобы после 3 добавки после 750000 отгравированных точек добавка соответствовала 5% основного сигнала так как в нашем примере насыщенность гоавируемой поверхности 50%. Если бы рисунок СОСТЭЕ)- лял все 100% поверхности данного гравируемого вала, то потребовалась бы добавка в 10% от основного сигнала. Таким образом, через каждые 250000 отгравированных точек глубина резца корректируется, т.е. вносится компенсация сигналом поправки, что позволяет получить с одчоименных точек раппорта рисунка одинаковую глубину, Практически величину поправки можно делать и чаще, соответственно изменив число на кнопочном регистре 18, но, как показывает опыт, достаточно 2-3 поправок в течение гравирования вала, чтобы уход глубины не был заметен после печати на ткань, да л на самом валу 3 тоже.

В режиме компенсации притупления резца сигнал с добавкой на лзнос режущих кромок резца с сумматора сигналов 30 подается на коммутирующий вход эпектронно- го ключа 34, который в зюм режиме постоянно замкнут, поэтому далее сигнал растрируется растровым ключом 6 по командам растрового датчика 4 и подается одновременно на усилитель 7 мощности и затем на гравирующую головку 8, а одновременной на только что разобранную в работе

устройства схему счета через усилитель 9, ограничитель 10, ключ 11.

Внедрение такой машины повышает качество выполняемой гравюры и устраняет

брак при печати за счет разнотона одноименных точек рисунка на противоположных сторонах по ширине выпускаемых промышленностью тканей. Устранение данного дефекта очень важно, так как выпуска0 емые товары из тканей требуют после ее сшивания строгого постоянства тонов и полутонов одноименных мест отпечатанного рисунка,

Формула изобретения

5 Устройство для управления гравировальной машиной, содержащее датчик растра, подключенного выходом к входу управления растрового ключа, считывающую головку, гравирующую головку, под0 ключенную входом к выходу усилителя мощности привода резца, вход которого соединен с выходом растрового ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства путем учета износа

5 резца, в него введены двг инвертирующих усилителя, два ограничителя уровня сигнала, ключ счетных сигналов, переключатель режимов работы, индикатор текущего числа точек гравюры, счетчик импульсов, счетчик,

0 цифроаналоговый преобразователь, усилитель сигнала компенсации, регулятор величины сигнала компенсации, ключ сигнала компенсации, сумматор, элемент И, два ключа, формирователь сигнала сброса, за5 датчик числа ступеней поправки с индикатором, причем выход считывающей головки соединен с первым входом сумматора, с входом первого инвертирующего усилителя и с информационным входом первого клю0 ча, управляющий вход которого подключен к выходу переключателя режимов работы, а выход - к информационному входу растрового ключа, выход которого подсоединен через второй инвертирующий усилитель и

В первый ограничитель к информационному входу ключа счетных сигналов, управляющий вход которого подключен к выходу переключателя режимов работы и к управляющему входу второго ключа, а выход

0 - к счетному входу индикатора текущего числа точек гравюры и к счетному входу счетчика импульсов, подключенного выходом к первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом задатчика числа

5 ступеней поправки с индикатором, а выход- через формирователь сигнала сброса подключен к второму входу сброса счетчика импульсов, а непосредственно - к счетному входу счетчика, подключенного через последовательно соединенные цифроаналоговый

преобразователь, усилитель сигнала ком-входу второго ключа, выход которого соедипенсации, регулятор величины сигнала ком-нем с входом компенсационного сигнала

пенсации к информационному входу ключарастрового ключа, выход второго инвертисигнала компенсации, управляющий входрующего усилителя через второй ограничикоторого соединен с выходом элемента И, а5 тель, подключен к первому входу элемента

выход - с вторым входом сумматора, под-И, второй вход которого соединен с источключенного выходом к информационномуником логической единицы.

Изобретение относится к оборудованию текстильной и полиграфической промышленности, в которых требуется выполнение гравировальных работ, Цель изобретения - повышение точности устройства и устранение в печати разнотона в начале и конце гравируемого вала, вызванного износом режущих кромок резца. Гравировальная машина имеет привод, жестко связанный с валом оригиналов гравируемым валом, датчиком растра 4, считывающей фотоголовкой 5 и растровым ключом 6, инвертирующие усилители 9 и 27,ограничители 10 и 32, электронные ключи, переключатель режимов 13, счетчики 17, 25, индикаторы цифр, цифровой кнопочный регистр 18, формирователь сигнала управления 20, схему сравнения 24, цифроаналоговый преобразователь 26, регулятор величины сигнала 28, сумматор сигналов 30, логическую схему И 33 и формирователь сброса счетчика. Устройство подсчитывает число точек гравюры и ком- пенсирует износ резца подачей компенсационного сигнала на гравирующую головку 8. 1 ил. у И