DE10251427B4 - Device for displaying and measuring microstructures on surfaces - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Darstellung und Vermessung von Mikrostrukturen auf einer Oberfläche, mit folgenden, miteinander in Wirkverbindung stehenden Bauteilen: einem Mikroskop (5), mindestens einer Kamera (6), einem Monitor (4) und einem Rechner (3) mit angeschlossener Tastatur (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (5) und die Kamera (6), der Monitor (4) und der Rechner (3) mit der Tastatur (14) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, die an ihrer Unterseite als Auflager mindestens zwei, parallel und mit Abstand zueinander verlaufende Rollen (13) aufweist.Device for displaying and measuring microstructures on a surface, with the following components which are in operative connection: a microscope (5), at least one camera (6), a monitor (4) and a computer (3) with a connected keyboard (14) , characterized in that the microscope (5) and the camera (6), the monitor (4) and the computer (3) with the keyboard (14) are combined to form a structural unit which has at least two parallel supports on its underside and has rollers (13) running at a distance from one another.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung und Vermessung von Mikrostrukturen auf Oberflächen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for the representation and measurement of microstructures on surfaces according to the preamble of
Derartige Vorrichtungen werden bspw. eingesetzt, um die Mikrostrukturen der gravierten oder geätzten Nutzflächen von Druckformen, z. B. der Näpfchen von Tiefdruck-Zylindern, darzustellen und zu vermessen und so einen optimalen Druck zu gewährleisten.Such devices are, for example. Used to the microstructures of the engraved or etched surfaces of printing plates, z. As the wells of gravure cylinders, represent and measure and thus to ensure optimum pressure.
Dabei erfolgt eine Messung der Querdiagonale, des Durchstichs, der Längsdiagonale und der Näpfchentiefe bei den üblicherweise pyramidenförmigen Näpfchen. Außerdem ist es bekannt, die theoretischen Werte der Fläche und des Volumens der vermessenen Näpfchen zu ermitteln. Ebenso erfolgt mit der bekannten Vorrichtung eine Kontrolle der Druckzylinder-Oberfläche.In this case, a measurement of the transverse diagonal, the puncture, the longitudinal diagonal and the well depth in the usually pyramidal wells takes place. In addition, it is known to determine the theoretical values of the area and the volume of the measured wells. Likewise, with the known device, a control of the printing cylinder surface.
Diese Vorrichtung besteht aus einem das Mikroskop tragenden Schlitten, der eine unterseitig prismenförmige Bodenplatte aufweist, die auf dem Druckzylinder aufliegt und an der das Mikroskop sowohl längs wie auch quer verstellbar angeordnet ist.This device consists of a microscope carrying carriage, which has a bottom side prism-shaped bottom plate, which rests on the printing cylinder and on which the microscope is arranged both longitudinally and transversely adjustable.
An das Mikroskop ist eine Kamera angeschlossen, die mit einem demgegenüber ortsfesten, separaten Rechner mit Tastatur über Kabel verbunden ist, wobei an den Rechner ein ebenfalls ortsfester, separater Monitor angeschlossen ist.To the microscope, a camera is connected, which is connected to a contrast fixed, separate computer with keyboard via cable, to the computer is also a fixed, separate monitor is connected.
Allerdings ist die Handhabung der Vorrichtung aufgrund der geschilderten baulichen Gegebenheiten äußerst umständlich, insbesondere durch die einen vernünftigen Arbeitsablauf behindernden Verbindungskabel zwischen dem Mikroskop bzw. der Kamera und dem Rechner.However, the handling of the device due to the described structural conditions is extremely cumbersome, in particular by a reasonable workflow hindering connection cable between the microscope or the camera and the computer.
Dies behindert überdies in hohem Maße auch den Einsatz der Vorrichtung an engen Bereichen der Druckmaschine, in die der Druckzylinder eingebaut ist.This also hampers greatly the use of the device at narrow areas of the printing press, in which the printing cylinder is installed.
Naturgemäß führt die dadurch bedingte Einschränkung eines optimalen Arbeitsablaufes zu wirtschaftlichen Nachteilen, da eine Messung und Kontrolle in den schwer zugänglichen Bereichen nur mit einem erheblichen Zeitaufwand möglich sind.Of course, the consequent limitation of an optimal workflow leads to economic disadvantages, since a measurement and control in the hard to reach areas are possible only with a considerable amount of time.
Auch die räumlich getrennte Anordnung des Mikroskops bzw. der Kamera vom Rechner und dem Monitor führt zu einer nicht unerheblichen Behinderung des Arbeitsablaufs, mit den genannten kostenmäßigen Nachteilen.The spatially separated arrangement of the microscope or the camera from the computer and the monitor leads to a significant impediment to the workflow, with the aforementioned cost disadvantages.
In der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine einfachere und an allen erforderlichen Stellen problemlose Handhabung möglich ist und die Kosten für eine Messung und eine Kontrolle gesenkt werden.The present invention is therefore based on the object, a device of the generic type in such a way that a simpler and easy in all places required handling is possible and the cost of a measurement and control can be reduced.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.This object is achieved by a device having the features of
Durch die Zusammenfassung aller für das Messen und Kontrollieren der Vertiefungen notwendigen Bauteile zu einem Gerät ergeben sich erhebliche Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Handhabung.By combining all necessary for measuring and controlling the wells components to a device, there are significant advantages, especially in terms of handling.
So kann die Vorrichtung nun grundsätzlich an jeder Stelle des zu messenden Druckzylinders plaziert werden, also auch dort, wo beengte Platzverhältnisse vorherrschen, ohne daß dies zu besonderen Handhabungsproblemen führt bzw. ohne daß besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen.Thus, the device can now be placed in principle at any point of the pressure cylinder to be measured, so even where limited space prevail, without causing special handling problems or without special precautions must be taken.
Des weiteren können die Meß- bzw. Kontrollergebnisse unmittelbar festgestellt werden, d. h., die die Vorrichtung bedienende Person kann die Meßergebnisse an Ort und Stelle erkennen.Furthermore, the measurement or control results can be detected immediately, d. that is, the person operating the device can recognize the measurement results on the spot.
Zweckmäßigerweise ist die Vorrichtung so kompakt gehalten, daß sie problemlos transportiert werden kann. Hierzu trägt auch die Verwendung eines TFT-Flachbildschirms als Monitor bei.Appropriately, the device is kept so compact that it can be easily transported. This is also helped by the use of a TFT flat screen monitor.
Nach einem vorteilhaften Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung mit Batterien betrieben wird und von daher netz-unabhängig ist. Auch insoweit kann auf notwendige Kabel verzichtet werden.According to an advantageous idea of the invention it is provided that the device is operated with batteries and is therefore network-independent. Also in this respect can be dispensed with necessary cable.
Weiter kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung mit einem Sender ausgestattet ist, über den mittels Funk ermittelte Daten an eine Formherstellungsmaschine, einen externen Rechner oder dergleichen übertragen werden können, wobei dann die genannten peripheren Geräte einen entsprechenden Empfänger aufweisen.It can further be provided that the device is equipped with a transmitter, via which data determined by means of radio transmission can be transmitted to a molding machine, an external computer or the like, in which case said peripheral devices have a corresponding receiver.
Ferner kann die Vorrichtung an zwei sich gegenüber liegenden Seiten mit Kameraaufnahmen versehen sein, in denen wahlweise rechts oder links eine Kamera befestigbar ist. Denkbar ist aber auch, zwei Kameras an der Vorrichtung anzubringen, die es ermöglichen, entweder Schwarz-Weiß-Aufnahmen und/oder farbige Aufnahmen herzustellen, wie sie beispielsweise beim Flexo-Druck erforderlich sind oder bei einer Kontrolle der Näpfchen nach einer Reinigung, durch die festgestellt wird, ob sich in den Näpfchen noch Restfarbe befindet.Further, the device may be on two opposite sides with camera shots be provided in which either right or left a camera can be fastened. It is also conceivable to attach two cameras to the device, which make it possible to produce either black and white shots and / or color photographs, as required for example in flexographic printing or in a control of the wells after cleaning, through the It is determined whether there is still residual ink in the wells.
Um mehrere Näpfchen gleichzeitig abbilden und vermessen zu können, die auf der Mantelfläche des Druckzylinders in Längsachsrichtung angeordnet sind, ist das Display des Monitors hochkant gestellt, d. h., in seiner größten Erstreckung in Richtung der Verschieberichtung in Längsachsrichtung des Druckzylinders. Die Geometrie des Bildschirms wird somit dem Format des abzubildenden und vermessenen Näpfchens angepaßt.In order to image and measure several wells simultaneously, which are arranged on the lateral surface of the printing cylinder in the longitudinal axis direction, the display of the monitor is upended, d. h., In its greatest extent in the direction of the displacement direction in the longitudinal axis direction of the printing cylinder. The geometry of the screen is thus adapted to the format of the well to be imaged and measured.
Weiter ist nach einem Gedanken der Erfindung vorgesehen, daß die Bodenplatte, an der das verstellbare Mikroskop angeordnet ist, mit Rollen versehen ist, durch die die Vorrichtung auf dem Druckzylinder quer zur Längsachsrichtung führbar ist.Further, according to one idea of the invention, it is provided that the base plate, on which the adjustable microscope is arranged, is provided with rollers, by means of which the device can be guided on the printing cylinder transversely to the longitudinal axis direction.
Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem das Mikroskop in einer planen Ebene quer zur Längsachse des Druckzylinders verfahrbar ist, wobei die Bodenplatte in ihrer Position verbleibt, wird nun die gesamte Bodenplatte durch entsprechende Verstellung der Rollen zusammen mit dem angeschlossenen Mikroskop bereichsweise kreisbogenförmig um den Druckzylinder herumgeführt. Der definierte Abstand der Mikroskopoptik zum Zylindermittelpunkt bleibt somit immer gleich. Hierdurch ergibt sich eine bessere, gleichbleibende Abbildegenauigkeit, durch die kein Nachfokussieren erforderlich ist.Compared to the prior art, in which the microscope is movable transversely to the longitudinal axis of the printing cylinder in a plane plane, wherein the bottom plate remains in position, now the entire bottom plate by appropriate adjustment of the rollers together with the connected microscope partially circular arc around the impression cylinder led around. The defined distance of the microscope optics to the cylinder center thus always remains the same. This results in a better, consistent imaging accuracy, through which no refocusing is required.
Um den Abstand der Optik beim Einsatz der Vorrichtung an Druckzylindern mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser auszugleichen, ist eine vertikale Verstellbarkeit der Optik vorgesehen, so daß in jedem Fall die für eine optimale Messung bzw. Kontrolle notwendige Genauigkeit erreicht wird.In order to compensate for the distance of the optics when using the device on printing cylinders, each with a different diameter, a vertical adjustability of the optics is provided, so that in each case the necessary accuracy for optimum measurement or control is achieved.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur in den beschriebenen Bereichen einsetzbar, sondern an Druckplatten allgemein sowie an sowohl gekrümmten, wie auch flachebenen Oberflächen von Werkstücken, die Mikrostrukturen aufweisen, wobei sowohl Vertiefungen wie auch Erhebungen darstell- und meßbar sind.The device according to the invention can be used not only in the described areas, but also on printing plates in general and on both curved and flat surfaces of workpieces having microstructures, both depressions and elevations being representable and measurable.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments are characterized in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.An embodiment of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Messen und Kontrollieren von Vertiefungen, insbesondere von geätzten oder gravierten Näpfchen auf der Mantelfläche eines Druckzylinders
Weiter weist die Vorrichtung zwei parallel und mit Abstand zueinander verlaufende Rollen
Mit Hilfe dieser Rollen
Hierzu ist ein Antriebsrad
Wie aus der
Zur Abstandsveränderung des Mikroskopes
Weiter ist im Bereich des Rechners
Über einen Stromanschluß
Vorderseitig, neben dem Batteriefach
Wie aus den
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20111015 |
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