專利名稱：在印刷機處理期間用于探測在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明概括地說涉及對在印刷機上被處理的印刷基質(zhì)質(zhì)量的檢查。更具體 地說，本發(fā)明涉及對例如印刷紙張或者卷簡紙的印刷基質(zhì)的線性檢查，即本發(fā) 明涉及在印刷機處理期間用于探測在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生的方法。本發(fā)明 特別涉及對在用于保密性文件制造的印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生的探測，這種保 密文件特別是鈔票。
背景技術(shù)：
在印刷產(chǎn)品形成期間， 一般情況下要釆取一定措施來確保某一程度的印刷 質(zhì)量。在保密印刷領(lǐng)域尤其如此，其中在該領(lǐng)域，通過終端產(chǎn)品即鈔票、保密 文件等等所必須達到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)非常高。印刷產(chǎn)品質(zhì)量檢查通常局限于印刷產(chǎn) 品的光學(xué)檢查。這種光學(xué)檢查可作為離線過程進行，即在印刷產(chǎn)品已經(jīng)在印刷 機上處理后進行，或者更經(jīng)常地，作為線性過程進行，即在執(zhí)行印刷操作的印 刷機上進行。
主要適合于詳細檢查印刷產(chǎn)品的光學(xué)檢查系統(tǒng)已經(jīng)在巿場上能買到。這些
檢查系統(tǒng)一般根據(jù)目前被稱為基于典型閾值的檢查法，在RGB三原色范圍內(nèi)工 作。這種檢查法例如在第5， 384, 859號和第5， 317， 390號美國專利中公開。 這些公開文件公開了所謂圖像象素差或者閾值檢查法，即基于對印刷產(chǎn)品的采 樣圖像和參考圖像之間象素密度差的分析的檢查法。閾值參數(shù)通常根據(jù)若干主 圖像的比較來確定，借此在圖像局部區(qū)域確定平均值或者標(biāo)準(zhǔn)偏差，并被歸結(jié) 為對應(yīng)閾值或者容許量。這些數(shù)值和容許量然后與在被檢查材料的采樣圖像上 測量的實際圖像數(shù)值進行比較。
上述閾值檢査法呈現(xiàn)出若干缺陷，這些缺陷將在下面詳細描述。這些檢査
7法可修改，以對保密文件檢查，然而是在一定條件下?；陂撝禉z查法不直接 適合于保密文件的檢查，因為保密文件是利用通常沒有用于商業(yè)印刷的特定印 刷方法(例如凹版印刷)印刷的。傳統(tǒng)的基于閾值檢查法因此必須適應(yīng)保密文 件的特定印刷特征。
根據(jù)該領(lǐng)域的目前狀態(tài)，由于具有高生產(chǎn)率，因此通常使用圖像閾值圖像
處理技術(shù)(如在上述第5， 384， 859號和第5， 317, 390號美國專利中描述那樣)。 然而，這些方法具有的缺陷是，在生產(chǎn)過程中，較大然而是容許范圍的偏差可 導(dǎo)致對在檢查圖像存在對比突變區(qū)域中假擬誤差的探測。為了阻止這種假擬誤 差出現(xiàn)，以對比突變?yōu)樘卣鞯乃鰠^(qū)域一般處理成對誤差檢測不敏感(即通過 把高容許量歸結(jié)到這些區(qū)域)，從而可使檢查過程穩(wěn)定。在具有對比突變的區(qū) 域中誤差檢查因此變得幾乎不可能。
在本領(lǐng)域中其他光學(xué)檢查方法也已經(jīng)公知。例如，歐洲專利EP 0 730 959 和EP0 985 531公開了基于"彈性"模型的檢查法，其中該檢查法考慮印刷基質(zhì) 的可能變形。從WO2004/017034號國際專利申請和DE 102 08 285號德國專利申 請中還可以知道感知檢查法，這種方法以基本方式模擬人類視覺感知。根據(jù)圖 像模式統(tǒng)計分析的統(tǒng)計方法也在本領(lǐng)域中是已知的，但這種方法并沒有十分滿 意的表現(xiàn)。
上述光學(xué)檢查法通過定義限定于對印刷產(chǎn)品光學(xué)質(zhì)量的檢查，例如是否有 太多或者太少油墨敷在印刷品上，涂敷的油墨密度是否是可接受的，涂敷油墨 的空間分布是否是正確的等等。盡管這些系統(tǒng)用于以相對有效方式探測這種印 刷錯誤，然而已知的檢查系統(tǒng)不能對逐漸形成的印刷錯誤進行早期探測。這種 印刷錯誤不是以突然的方式出現(xiàn)，而是以漸進和累積方式出現(xiàn)。這些印刷錯誤 一般地由于印刷機性能逐漸退化或者偏差而出現(xiàn)。當(dāng)光學(xué)檢查系統(tǒng)容許量超出 時，由于光學(xué)檢查系統(tǒng)固有地呈現(xiàn)檢查容許量，印刷錯誤將只在某一時段后被 探測。
有經(jīng)驗的印刷機操作者可例如根據(jù)印刷機產(chǎn)生的特征噪音，能夠標(biāo)識在印 刷機性能上可導(dǎo)致印刷錯誤出現(xiàn)的老化或者偏差。然而，此能力非常大地依賴于操作印刷機的技術(shù)人員實際經(jīng)驗、技術(shù)訣竅和細心。此外，探測在印刷機性 能上的這種變化的能力不可避免地取決于職員變動，例如人員重新組織、主要 人員離開或者退休等等。此外，由于技術(shù)專長是基于人的，因此就存在著知識 隨著時間流逝而喪失的高風(fēng)險，唯一有效的補救在于保證對一種形式或者另外 相關(guān)技術(shù)知識的儲備以及對技術(shù)人員的適當(dāng)培訓(xùn)。
發(fā)明內(nèi)容
因此存在著對改進的檢查系統(tǒng)的需要，其中該檢查系統(tǒng)不僅僅局限于印刷 終端產(chǎn)品的光學(xué)檢查，而考慮除了光學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以外的其他因素。
由此本發(fā)明的總的目的是改進已知的檢查技術(shù)，并提出可確保印刷基質(zhì)質(zhì) 量綜合控制的檢查方法，其中該印刷基質(zhì)通過特別是以下印刷機的處理，即該 印刷機設(shè)計成能處理在鈔票、保密文件等等生產(chǎn)期間的基質(zhì)。
另外，本發(fā)明的目的是提出一種設(shè)計成便于印刷機操作的作為專家系統(tǒng)實 施的方法。在這方面，特別希望提供一種可在這樣的專家系統(tǒng)中實施的方法， 其中該專家系統(tǒng)用于預(yù)測印刷錯誤發(fā)生和/或如果印刷錯誤發(fā)生時提供一種印 刷錯誤可能發(fā)生的解釋。
這些目的通過在權(quán)利要求書中限定的方法和專家系統(tǒng)而獲得。此外還要求 保護一種裝有專家系統(tǒng)的印刷機。
因此，提供 一 種在印刷機處理期間用于探測在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生的 方法，包括步驟為在印刷基質(zhì)處理期間，在印刷機功能部件上設(shè)置多個傳感 器以監(jiān)控印刷機性能，并對印刷機性能進行線性分析，以確定印刷機特征性能 的發(fā)生，其中這種特征性能導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生，或 者導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷基質(zhì)良好印刷質(zhì)量。
在本發(fā)明中，專家系統(tǒng)主要包括連接到印刷機功能部件上用于監(jiān)控在印刷 基質(zhì)處理期間印刷機性能的多個傳感器，以及還包括連接到所述傳感器上用于 進行印刷機性能線性分析的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)用于實施上述方法。
有益的是，上述方法包括把印刷機性能的線性分析與印刷基質(zhì)的線性光學(xué)檢查結(jié)合。線性光學(xué)檢查包括(i)在光學(xué)上獲得在印刷機上被處理的印刷基質(zhì) 的圖像，以及(ii)對獲得的印刷基質(zhì)圖像進行處理，以便識別在印刷基質(zhì)上可 能發(fā)生的印刷錯誤。
根據(jù)一個實施例，印刷機性能的線性分析與印刷基質(zhì)的線性光學(xué)檢查結(jié)合， 由此在確定印刷機故障或者異常性能后及早發(fā)布發(fā)生印刷錯誤的可能性，同時 仍然確定獲得的圖像以消除印刷錯誤。換句話說，監(jiān)控印刷機性能，同時在光 學(xué)上檢查印刷基質(zhì)，以核查其印刷質(zhì)量，同時如果探測到有故障或者反常的印 刷機性能，則提供印刷錯誤未來可能發(fā)生的早期指示。由于此實施例，印刷錯 誤可能發(fā)生的早期預(yù)報能夠使印刷機操作者對印刷機進行適當(dāng)修正，以阻止印 刷錯誤發(fā)生或者盡可能地限制在印刷機的印刷錯誤實際發(fā)生和校正之間的時間 量。
根據(jù)另一個實施例，印刷機性能的線性分析與印刷基質(zhì)線性光學(xué)檢查結(jié)合， 從而提供印刷錯誤發(fā)生可能原因的指示。換句話說，如果通過光學(xué)檢查系統(tǒng)探 測到印刷錯誤，則可根據(jù)在印刷基質(zhì)處理期間對印刷機性能的分析，給出印刷 錯誤可能原因的 一個或多個解釋。
優(yōu)選的是，通過利用適當(dāng)定位的傳感器來感測印刷機功能部件的操作參數(shù) 對印刷機特征性能模型化，進行印刷機性能分析，其中操作參數(shù)作為所述特征 性能的特征參數(shù)來利用。這些特征性能包括
-導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷錯誤發(fā)生的印刷機的故障或者異常性能；和/或 -導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致良好印刷質(zhì)量的印刷機的限定性能(或者正常性能)。 此外，印刷機特征性能可模型化，以便降低假錯誤或者假擬誤差，即通過 在上文提及的光學(xué)檢查系統(tǒng)被錯誤地探測到的錯誤，同時使所謂的阿爾法和貝 塔錯誤最佳化。阿爾法錯誤可以理解為在一堆好紙張中發(fā)現(xiàn)壞紙張的概率，而 貝塔錯誤可以理解為在一堆壞紙張中發(fā)現(xiàn)好紙張的概率。根據(jù)發(fā)明，通過利用 多個傳感器配置(即具有多個測量通道的傳感系統(tǒng))有效地減少所述阿爾法和 貝塔錯誤。
在這種情況下，通過在印刷基質(zhì)處理期間在印刷機上監(jiān)控印刷機功能部件的操作參數(shù)，或者通過確定監(jiān)控的操作參數(shù)是否指示印刷機模型化特征性能中 任何之一，確定感測的印刷機功能部件操作參數(shù)是否指示印刷機故障或者異常 性能。
優(yōu)選的是，印刷機故障或者異常性能模型化包括 -定義可在所述印刷機上發(fā)生的多個類別印刷錯誤；
-對于每個類別印刷錯誤，確定印刷機的這樣的操作參數(shù)，其中該操作參 數(shù)表明導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷錯誤發(fā)生的印刷機故障或者異常性能；以及
-對于每個類別印刷錯誤，根據(jù)被確定為表示所述故障或者異常性能的操 作參數(shù)，定義印刷機故障或者異常性能的對應(yīng)模型。
在后面情況中，通過確定監(jiān)控的搡作參數(shù)是否表明與印刷機故障或者異常 性能定義模型中任何之一有對應(yīng)關(guān)系，來確定感測的印刷機功能部件操作參數(shù) 是否指示印刷機故障或者異常性能。
優(yōu)選的是，釆用模糊模式分類技術(shù)以進行機器性能分析。換句話說，多組 模糊邏輯規(guī)則用來表示印刷機性能并使可能出現(xiàn)在印刷機上各種類別印刷錯誤 模型化。 一旦已經(jīng)定義這些模糊邏輯規(guī)則，則這些可用于監(jiān)控印刷機性能，并 識別與導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷錯誤發(fā)生的任何印刷機性能的可能對應(yīng)關(guān)系。
發(fā)明的有益實施例為從屬權(quán)利要求的主題。
閱讀以下對發(fā)明實施例的詳細描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將更顯而易 見，其中發(fā)明的實施例僅僅借助于非限制性實例呈現(xiàn)并通過附圖示出，在附圖
中
圖1為從驅(qū)動側(cè)觀察的凹版印刷機的側(cè)視圖； 圖2為圖1中凹版印刷機印刷單元的放大側(cè)視圖3為用于實施印刷機性能線性分析的模糊模式分類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4為印刷紙張示例的照片，其中該照片是在圖1凹版印刷機上處理期間由 照相機拍攝的，而該紙張被認為是滿足光學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(即良好紙張)；圖4A為印刷紙張第二示例的照片，其中該照片是在圖l凹版印刷機上處理 期間由照相機拍攝的，而該紙張帶有由于不充分擦拭壓力導(dǎo)致的印刷錯誤；
圖4B為印刷紙張第三示例的照片，其中該照片是在圖1凹版印刷機上處理 期間由照相機拍攝的，而該紙張帶有由于濕的擦拭滾簡表面而導(dǎo)致的印刷錯誤；
圖4C為印刷紙張第四示例的照片，其中該照片是在圖l凹版印刷機上處理
期間由照相機拍攝的，而該紙張帶有由于污穢的擦拭滾簡表面而導(dǎo)致的印刷錯
誤；
圖5A和5B是圖1和2所示凹版印刷機擦拭單元每一側(cè)的兩張照片，其中示出 了用于探測由印刷機產(chǎn)生的噪音/振動的擦拭滾簡軸承和傳感器配置，而該傳感
器配置布置在擦拭滾簡的每個軸承上；
圖6為通過在擦拭滾筒一個軸承上測量的處理信號獲得的所謂倒頻譜 (cepstmm)的示例示圖；以及
圖7為大略地示出了圖6中倒頻譜如何進一步處理、以便提取與倒頻譜選擇 值振幅隨著時間變化對應(yīng)的處理信號，其中該選擇數(shù)值即在圖6中所示的"每個 紙張倒頻譜"值和"每轉(zhuǎn)倒頻譜"值。
具體實施例方式
下面將在供應(yīng)紙張的凹版印刷機特定實施例上下文中描述發(fā)明。很清楚的 是，如權(quán)利要求限定的發(fā)明同樣地適用于其他種類印刷機，尤其是膠印機。還 很清楚的是，盡管在下文中描述的印刷機適合于處理連續(xù)紙張形式的基質(zhì)，然 而發(fā)明還適用于其中待印刷的基質(zhì)形成連續(xù)卷簡紙的供應(yīng)卷簡紙的印刷機。
圖l示出了凹版印刷機l形式的供應(yīng)紙張印刷機，其中如在本領(lǐng)域中通常形 式那樣，包括用于饋送印刷紙張的供紙器2、用于印刷(這里是凹版印刷)紙張 的印刷單元3以及用于收集新印紙張的紙張投送單元4。印刷單元3適用于凹版印 刷，并一般包括壓印滾簡7、承載凹版印刷板的印版滾簡8 (在此實例中，印版 滾簡8為承載三個凹版印刷板8a、 8b、 8c的三段滾簡-圖2)、用于對由印版滾簡 8承載的凹版印刷板8a、 8b、 8c表面涂墨的墨印系統(tǒng)9以及用于在紙張印刷前對由印版滾簡8承載的凹版印刷板8a、 8b、 8c涂墨表面進行擦拭的擦拭單元10。例 如在EP 0 091 709、 EP 0 406 157或者EP 0 873 866中公開了凹版印刷機的類似實 例。
紙張從送紙單元2被送到送紙臺上，然后送到壓印滾簡7上。紙張然后通過 壓印滾簡7輸送到印刷剪斷夾位上，其中該夾位通過在壓印滾簡7和印版滾簡8 之間的其中進行凹版印刷的接觸位置形成。 一旦印刷，紙張從壓印滾簡7上傳送 到紙張運輸系統(tǒng)ll，以輸送給投送單元4。紙張運輸系統(tǒng)ll通常包括環(huán)形輸送系 統(tǒng)，而其中該環(huán)形輸送系統(tǒng)帶有一對用于驅(qū)動多個隔開的夾棒的環(huán)鏈，上述夾 棒用于保持紙張的前緣(朝向送往投送單元4路徑的紙張新印側(cè))，紙張從壓印 滾簡7上連續(xù)傳送到 一個對應(yīng)的夾棒上。
在輸送到紙張投送單元4期間，優(yōu)選的是，通過光學(xué)檢查系統(tǒng)5來檢查新印 紙張。在示出的實例中，有益的是，光學(xué)檢查系統(tǒng)5布置在紙張運輸系統(tǒng)11的路 徑上，緊接著位于印刷單元3之后。這樣一個光學(xué)檢查系統(tǒng)5在本領(lǐng)域中是已知 的，因此不需要詳細描述。例如，適合于用作圖1凹版印刷機中光學(xué)檢查系統(tǒng)5 的光學(xué)檢查系統(tǒng)的實例在WO 97/37329號和WO 03/070465號國際申請中被描 述。在EP 0 527 453、 EP 0 543 281 、 WO 97/48556、 WO 99/41082、 WO 02/102595、 EP 0 820 864、 EP 0 820 865、 EP 1 142 712、 EP 1 167 034、 EP 1 190 855、 EP 1 231 057和EP 1 323 529公開文件中還可發(fā)現(xiàn)適合于進行印刷紙張光學(xué)檢查的光學(xué)檢 查系統(tǒng)的其他實例。
光學(xué)檢查系統(tǒng)5適合于進行印刷紙張的光學(xué)檢查，并探測印刷錯誤的出現(xiàn)。 如在前面提到的那樣，光學(xué)檢查可例如根據(jù)在第5， 317, 390號和第5， 384， 859 號美國專利(也參見EP 0 527 285和EP 0 540 833 )中公開的原理或者任何其他 適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)檢查原理進行。
在送遞前，優(yōu)逸的是，印刷紙張在干燥單元6前面被輸送，其中干燥單元6 沿著紙張運輸系統(tǒng)11輸送路徑位于檢查系統(tǒng)5后面。干燥也可在紙張光學(xué)檢查前 進行。
根據(jù)光學(xué)檢查結(jié)果，良好的紙張，即從進行檢查的打印質(zhì)量角度看被認為是可接受的那些紙張，輸送給兩個紙張投送堆中其中一個(一堆正在被運送， 而另一堆由于前面進行了輸送紙張而被清空)。壞的紙張，即從進行檢查的打
印質(zhì)量角度看認為是不可接受的那些紙張輸送給第三紙張投送堆。
圖2是圖1中凹版印刷機1印刷單元3的示意圖。如已經(jīng)提到的那樣，印刷單
元3主要包括壓印滾簡7、具有凹版印刷板8a、 8b、 8c的印版滾簡8、墨印系統(tǒng)9 和擦拭單元IO。
在此實例中墨印系統(tǒng)9包括四個墨印裝置，其中三個與公共的墨水收集滾簡 或者Orlo琉簡9.5 (在這里為兩段滾簡)配合，而其中該公共墨水收集滾筒與印 版滾簡8的接觸。第四個墨印裝置放置成直接與印版滾簡8的表面接觸。很清楚 的是，示出的墨印系統(tǒng)9因此適合于印版滾筒8的間接和直接墨印。本實施例中， 與墨水收集滾簡9.5配合的墨印裝置每個都包括分別與 一對墨輥9.11、 9.21和9.31 配合的油墨槽9.10、 9.20、 9.30。每對墨輥9.11、 9.21、 9.31依次分別對相應(yīng)的 chablon滾簡(也作為選擇的墨印滾簡)9.13、 9.23、 9.33進行上墨，其中該chablon 滾筒與墨水收集滾簡9.5接觸。至于第四墨印裝置，則包括油墨槽9.40、另外的 墨輥9.44、 一對墨輥9.41和chablon滾簡9.43，后者滾簡與印版滾筒8接觸。另外 的墨輥9.44在此后的情況中是必要的，因為第四墨印裝置9.4用來直接對以與墨 水收集滾簡9.5相反方向旋轉(zhuǎn)的印版滾簡8的表面進行上墨。如在本領(lǐng)域通常情 況中那樣，chablon滾簡9.13、 9.23、 9.33和9.43表面設(shè)計成具有與凹版印刷板8a、 8b、 8c區(qū)域?qū)?yīng)的升高部，用于接納由相應(yīng)墨印裝置供應(yīng)的對應(yīng)顏色的墨水。
另一方面，優(yōu)選的是，擦拭單元10包括擦拭罐10.1 (可朝向印版滾簡8和離 開印版滾簡8移動)、位于擦拭罐中并與印版滾簡8接觸的擦拭滾簡10.2、與擦 拭滾簡10.2表面接觸并用于從擦拭滾簡10,2表面上把擦拭墨渣去除的至少第一 刮板(或者干燥刮板)10.3、用于把擦拭溶液涂敷在擦拭滾簡10.2表面上的清潔 裝置10.4和與擦拭滾簡10.2.表面接觸用于從擦拭滾簡10.2的表面上去除擦拭溶 液殘余的干燥刮板10.5。清潔裝置10.4—般地包括一組噴射器和清潔刷，用于把 擦拭溶液噴射到擦拭滾簡10.2表面上，并對該擦拭滾簡10.2表面進行清潔。
第一刮板或者干燥刮板10.3 —般地從擦拭滾簡10.2表面上去除大約80%的墨渣，同時清潔裝置10.4在噴射擦拭溶液和清潔刷作用下去除墨渣其余部分。
另 一方面，干燥刮板10.5具有干燥擦拭滾簡10.2表面并從該表面上去除擦拭溶液 殘余，從而阻止這種擦拭溶液殘余污染印版滾簡表面。
例如在4， 236, 450號美國專利，EP 0 622 191和WO 03/09301 l中也描述了 包括如上面提到的噴射器和清潔刷的這種類型擦拭單元。也可以設(shè)計其他類型 的擦拭單元，例如，如在CH415 694、 US 3， 468， 248和US3， 656， 431中描
述的浸入型擦拭單元，其中這種擦拭滾簡局部浸入擦拭溶液中。
如已經(jīng)提到的那樣，根據(jù)本領(lǐng)域當(dāng)前狀態(tài)，印刷紙張印刷質(zhì)量一般地僅僅 借助于適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)檢查系統(tǒng)控制，其中該光學(xué)檢查系統(tǒng)適合于在光學(xué)上獲得印 刷紙張圖像，并基于對這些獲得圖像的處理來確定在印刷紙張上印刷錯誤是否 出現(xiàn)。如在前面討論那樣，印刷終端產(chǎn)品的光學(xué)檢查固有地存在各種問題，尤 其是不能夠提供印刷錯誤出現(xiàn)的早期預(yù)報，也不能解釋這些印刷錯誤的可能原 因。
根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)檢査固有瑕疵通過在印刷紙張?zhí)幚砥陂g對印刷機性能進 行線性分析來克服。為此，待監(jiān)控的印刷機裝有多個傳感器，這些傳感器布置 在印刷機的功能部件上。由于這些傳感器是用來監(jiān)控在印刷基質(zhì)處理期間印刷 機性能的，因此傳感器必須適當(dāng)選擇并布置在印刷機恰當(dāng)?shù)墓δ懿考稀鞲?器的以及其在印刷機上位置的實際選擇將取決于希望監(jiān)控其性能的印刷機結(jié) 構(gòu)。例如，這些對于凹版印刷機和膠印機不是相同的，因為這些機器性能是不 同的。
不是嚴(yán)格地必須在印刷機的每個功能部件上都設(shè)置傳感器。相反，該傳感 器必須選擇和定位成這樣，即對印刷機選擇的功能部件的操作參數(shù)進行探測， 并對印刷機的各種性能進行足夠精確和典型的描述。優(yōu)選的是，傳感器應(yīng)該選 擇和定位成探測和監(jiān)控盡可能多的彼此不相關(guān)的操作參數(shù)。實際上，操作參數(shù) 越少有關(guān)聯(lián)，印刷機性能精確度將越精確。例如，監(jiān)控由一個共用驅(qū)動器驅(qū)動 的兩個滾筒的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)速度將不再非常有用，因為兩個參數(shù)彼此直接聯(lián)系。相 反，監(jiān)控流經(jīng)用作印刷機驅(qū)動裝置的電機的電流和印刷機兩個滾簡之間的接觸壓力將對印刷機性能有較好描述。
此外，傳感器的選擇和布置應(yīng)該根據(jù)希望監(jiān)控的實際性能模式和希望探測 的印刷錯誤類別。通常，可以理解的是，傳感器可設(shè)置在印刷機上來探測以下 操作參數(shù)的任何組合
-印刷機處理速度，即印刷機處理印刷基質(zhì)的速度；
-印刷機滾簡或者輥的旋轉(zhuǎn)速度；
-印刷機印刷單元電機傳動滾簡流經(jīng)的電流；
-印刷機滾簡或者輥的溫度；
-在印刷機兩個滾簡或者輥之間的壓力；
-在印刷機滾簡或者輥軸承上的約束情況；
-在印刷機上墨水或者流體的消耗；和/或
-在印刷機上處理基質(zhì)的位置或者存在(后者信息在包括若干印刷板和/或 印刷氈的印刷機領(lǐng)域特別有用，因為印刷性能從 一 個印刷版或者印刷氈到下一 個是變化的)。
根據(jù)印刷機的具體結(jié)構(gòu)，對監(jiān)控其他操作參數(shù)也可能有用。例如，在凹版 印刷機情況下，對擦拭單元主要部件的監(jiān)控證明是特別有用，從而得到印刷機 性能典型模式，因為在凹版印刷機中許多印刷問題是由于擦拭單元有故障或者 異常性能而引起的。
在圖l的凹版印刷機l中，以下操作參數(shù)將由此被認為是一般規(guī)則 -凹版印刷機l的處理速度一很清發(fā)凹版印刷機性能(同樣適合于其他類型 印刷機)將取決于它處理紙張(或者卷簡紙)的速度；
-用作凹版印刷機1的印刷單元3驅(qū)動裝置的電機流經(jīng)的電流一同樣取決于 印刷機性能，驅(qū)動印刷單元3滾簡的電機流經(jīng)的電流將以特征方式變化；
-壓印滾倚7、印版滾筒8和/或墨印系統(tǒng)9的滾筒或者輥或者擦拭單元10的 旋轉(zhuǎn)速度(例如墨輥9.11、 9.12、 9.21、 9.22、 9.31、 9.32、 9.41、 9.42、 chablon 滾筒9.13、 9.23、 9,33、 9.43、收紙滾簡9.5和/或擦拭滾簡10.2 )—旋轉(zhuǎn)速度可能 不像印刷機其他搡作參數(shù)那樣關(guān)鍵，然而可能仍然構(gòu)成印刷機性能的有用描述#"自.
-壓印滾倚7、印版滾筒8和/或墨印系統(tǒng)9的滾簡或者輥或者擦拭單元10的 M&(例如墨輥9.11、 9.12、 9.21、 9.22、 9.31、 9.32、 9.41、 9.42、 chablon滾簡 9.13、 9.23、 9.33、 9.43、收集滾簡9.5和/或擦拭滾簡10.2 )—溫度也是描述機器 性能的有用操作參數(shù)；在凹版印刷機如下情況下尤其如此，即其中印版滾簡8 為典型的熱調(diào)節(jié)類型，以便保證它的溫度維持在大體上恒定水平(一般地為在 80'C數(shù)量級)；印版滾簡8溫度太低會出現(xiàn)例如因墨水沒有固化而可導(dǎo)致未干油 墨傳污問題；
-在印版滾筒8和壓印滾筒7之間的印刷壓力 一 印刷壓力在凹版印刷中具有 特性，接觸壓力一般地達到大約10000N/cm的線壓；
-在印版滾筒8和擦拭單元10之間的擦拭壓力一在凹版印刷機擦拭壓力上 的不充分擦拭壓力或者變化可能是各種印刷錯誤的原因；擦拭壓力由此構(gòu)成凹
版印刷機領(lǐng)域中特別有用的參數(shù)；
-在印版滾筒8和墨印系統(tǒng)9之間的接觸壓力(例如在墨水收集滾筒9.5和印 版滾簡8之間的接觸壓力或者在直接chablon滾簡9.43和印版滾簡8之間的接觸壓 力)一與印刷壓力和擦拭壓力一樣，在凹版印刷機中印版滾簡和墨印系統(tǒng)之間 的不充分接觸壓力(或者其變化)可能是墨印問題以及因此印刷錯誤的根源；
-檫拭單元10的操作參數(shù)一除了上述擦拭壓力外，擦拭單元的其他操作參 數(shù)(如在下文中列舉那樣)看起來對于模擬印刷機性能有用，尤其是只要涉及
擦拭功能異常；和/或
-墨印系統(tǒng)9的操作參數(shù)一同樣，除了在墨印系統(tǒng)9和印版滾筒8之間的接觸 壓力外，與在墨印系統(tǒng)9中墨水供應(yīng)有關(guān)的操作參數(shù)(例如在油墨槽中墨水量， 傳送到各種墨輥上的墨水量，例如溫度、粘性等等的墨水理化性質(zhì))可能是印 刷錯誤根源。
更具體地說，在是由于在凹版印刷機擦拭單元操作中功能異常引起的有故 障或者異常機器性能中，以下操作參數(shù)將被認為是印刷機性能的特征參數(shù) -在擦拭滾簡10.2和印版滾簡8之間的擦拭壓力；-在擦拭單元10中擦拭溶液流；
-擦拭溶液的理化性質(zhì)(例如擦拭溶液溫度，擦拭溶液化學(xué)成分等等)； -在干燥刮板10.3和擦拭滾簡10.2之間或者在干燥刮板10.5和擦拭滾簡10.2
之間的刮板壓力；
-干燥刮板10.3或者干燥刮板10.5相對于擦拭滾簡10.2的刮板位置；和/或 -在擦拭滾簡10.2軸承上的約束情況。 以上操作參數(shù)列舉當(dāng)然應(yīng)認為是非窮舉性列舉。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)上述操作參數(shù)適當(dāng)?shù)慕M合，可以模擬印刷機性能并 識別印刷機監(jiān)控性能是否朝著有故障性能反常方向發(fā)展，其中這種有故障性能 反常引起或者可能引起印刷錯誤出現(xiàn)。因此，通過對基質(zhì)印刷和/或處理期間印 刷機性能的線性分析，有可能對將要或者可能對印刷基質(zhì)印刷質(zhì)量的有故障或 者異常性能的出現(xiàn)進行確定。
優(yōu)選的是，所提出的印刷機性能線性分析是指對印刷機性能進行趨勢分析。 換句話說，不是看在某一時間點的印刷機性能，而是長時期進行分析(即在若 干連續(xù)印刷基質(zhì)處理期間)。這種趨勢分析更好之處在于，它允許對印刷機性 能漸近偏差或者老化的識別。
優(yōu)選的是，印刷機性能線性分析基于模糊模式分類技術(shù)(fozzy pattern classification techniques)。 一般說來，模式分類(或者識別)是涉及測量值描 述或者分類的已知技術(shù)。在模式分類背后的設(shè)想是判定在一組模式中共用的特 征或者特性(在這種情況下印刷機可呈現(xiàn)的各種性能)，并根據(jù)確定的分類模 式來把它們分成不同的預(yù)定分類。更確切地說，在本發(fā)明范圍內(nèi)，該設(shè)想是判 定這樣的分類模式，即該模式允許給定印刷機的可能性能分成與印刷錯誤特定 類別對應(yīng)的不同類別性能(或者性能模式)。
經(jīng)典的模型化技術(shù)通常試圖避免含糊、不精確或者不確定的描述規(guī)則。模 糊系統(tǒng)有意地使用這種描述規(guī)則。不是遵循其中模式由"正確"或者"錯誤" 規(guī)則所定義的二元方法，相反，模糊系統(tǒng)使用相對的"如果-那么"規(guī)則，即 "如果參數(shù)阿爾法等于/大于/小于數(shù)值貝塔(beta)，則事件A始終/經(jīng)常/有時/決不發(fā)生"。在上述典型規(guī)則中，描述詞"始終"、"經(jīng)常"、"有時"、"決 不" 一般地是作為"語言修飾語"，并用來模擬漸近事實方面的期望模式。這 導(dǎo)致更容易控制和為人們思維所更熟悉的更簡單、更適合的模型。
發(fā)明人已經(jīng)認識到，模糊系統(tǒng)特別適合于對印刷機本身固有的無限變化的 性能模式的模型化的問題。具體地說，模糊的模式分類是描述印刷機性能并把 其分為有限類別的有效方式。模糊模式分類一般地把輸入空間(在目前例子中 為通過設(shè)置在印刷機功能部件上多個傳感器探測的變量或者操作參數(shù))區(qū)分成 各個種類或者模式類別，并把給定模式指定給那些種類中一個。如果模式?jīng)]有 直接適合給定種類，則報告所謂的"適合度"。通過使用模糊集作為模式類別， 則有可能描述模式屬于一個類別或者另一個類別的程度。通過把每一種類看成 模糊組，并把一組模糊"如果-那么"規(guī)則標(biāo)識為分配算子，則在模糊組和模式 分類之間建立了直接關(guān)系。
圖3為根據(jù)本發(fā)明用于實施印刷機性能分析的模糊分類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。 通過多個傳感器配置感測的操作參數(shù)Pl到Pn在輸送到模式分類器前被選擇性 地預(yù)處理。具體地說，這種預(yù)處理包括通過傳感器輸出的一些信號的頻譜轉(zhuǎn)換 (如在下文中解釋那樣)，其中的信號特別是期望發(fā)現(xiàn)表示印刷機性能的特征 模式的信號。這種頻譜轉(zhuǎn)換特別設(shè)計成用于處理表示由印刷機產(chǎn)生的振動或者 噪音的信號，例如凹版印刷機特征噪音/振動模式。
如已經(jīng)提及的那樣，模糊的模式分類器主要作為模仿人思維的模糊"如果 -那么"規(guī)則組來實現(xiàn)，其中該規(guī)則設(shè)計成尋找在由輸入(以及可選擇地預(yù)處 理)的操作參數(shù)Pl到Pn表示的印刷機性能和若干確定模式類別中的每一個都分 配印刷錯誤對應(yīng)類別之間的聯(lián)系。當(dāng)輸送通過多個傳感器配置提供的監(jiān)控操作 參數(shù)Pl到Pn時，分類變成預(yù)判定模式類別并與印刷錯誤類別關(guān)聯(lián)。根據(jù)在由輸 入操作參數(shù)Pl到Pn表示的監(jiān)控印刷機性能和判定模式類別的模糊規(guī)則組之間 的對應(yīng)關(guān)系，對于每個模式類別，優(yōu)選的是，歸屬對應(yīng)的"成員"數(shù)值或者權(quán) 重(也稱為"分值"或者"適合度值")。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣熟知各種的模糊模型。具體地說，這些包括所謂"模糊模式分類"模型(FPC) 、 "Takagi - Sugeno"模型等等。通常，它們可 在"語言"模糊規(guī)則幫助下設(shè)計。此外，輸出模型可以不同方式設(shè)計，例如， 利用"重心"方法、基于"Singleton"方法等。在本發(fā)明范圍內(nèi)，"語言"模 糊模型技術(shù)和基于"Singleton"的輸出函數(shù)似乎最適合于印刷機性能分類的目 的。
回到凹版印刷機實例，可判定出現(xiàn)在印刷機上的印刷錯誤確定類別。為了 解釋方便，現(xiàn)在列舉主要印刷錯誤類別，這些操作類別可能出現(xiàn)在圖l中凹版印 刷機1上，并可能由于在擦拭單元10操作中的功能異常而產(chǎn)生
類別A:由于在擦拭滾簡10.2和印版滾簡8之間不足或者不充分擦拭壓力導(dǎo) 致的印刷錯誤一擦拭壓力不足， 一般地會導(dǎo)致在印版滾筒表面上的不充足的擦 拭區(qū)域，接著作為均勻墨印區(qū)域反映在印刷基質(zhì)上；
類別B:由于擦拭滾簡10.2不充分干燥(或者太濕)表面導(dǎo)致的印刷錯誤， 即由于干燥刮板10.5不適當(dāng)設(shè)置一擦拭滾簡表面太濕， 一般地會導(dǎo)致在印版滾 簡表面上墨水污染，這隨后會作為呈現(xiàn)在凹版印刷品區(qū)域上淡或者濃區(qū)域的墨 印區(qū)域而反映在印刷基質(zhì)上；
類別C:由于污穢擦拭滾筒10，2導(dǎo)致的印刷錯誤，即墨渣滯留在擦拭滾簡 10.2表面上-污穢的擦拭滾簡，可以是不同因素的結(jié)果，這些因素例如包括擦拭 溶液不充分供應(yīng)或者流動(例如噴射器的問題)、清潔刷的無效(例如刷的過 度磨損)、在干燥刮板和擦拭滾筒或者損壞的干燥刮板之間的壓力不足、擦拭 溶液溫度不充分、擦拭溶液的不充分物理或者化學(xué)性質(zhì)等等一污穢的擦拭滾簡， 一般地導(dǎo)致在印刷基質(zhì)上隨機分布墨印模式的出現(xiàn)；
類別D:由于損壞的擦拭滾簡10.2導(dǎo)致的印刷錯誤一損壞的擦拭滾簡， 一般 地會在該擦拭滾簡每一個旋轉(zhuǎn)周期使在擦拭單元擦拭效率上發(fā)生局部變化，這 隨后以與類別A類似方式反映在印刷基質(zhì)上；
類別E:由于損壞的干燥刮板10.5導(dǎo)致的印刷錯誤一損壞的干燥刮板， 一般 地會導(dǎo)致在擦拭滾簡表面干燥/濕狀態(tài)上的變化，這隨后以與類別B類似方式反 映在印刷基質(zhì)上；類別F:由于擦拭滾簡10.2的溫度變化導(dǎo)致的印刷錯誤一如類別人和0那樣,
擦拭滾筒溫度上的變化導(dǎo)致擦拭滾簡尺寸變化，從而改變擦拭效率，隨后也將 反映在印刷基質(zhì)上。
圖4為在如圖1所示凹版印刷機上處理的印刷紙張的說明性局部照片。更確 切地說，圖A示出了在正常操作條件下獲得的印刷紙張的照片。
圖4A為在凹版印刷機上處理的印刷紙張的說明性局部照片，其中示出了由 于如在上文中類別A下提及的擦拭壓力不充分而導(dǎo)致的特征性印刷錯誤。如在 圖4A上部所示那樣，印刷錯誤以在凹版印刷品均勻墨印區(qū)域出現(xiàn)。發(fā)明人認識 到，在圖4A中所示印刷錯誤的實際發(fā)生不是瞬間的，而這些印刷錯誤是在擦拭 壓力減少某一時期后出現(xiàn)的。通過監(jiān)控一般地驅(qū)動印刷單元的電機流經(jīng)的電流， 就可能探測擦拭壓力減小，擦拭壓力這種減少反映為在電流消耗上的降低。與 在擦拭滾簡軸承上探測的約束情況(例如振動)監(jiān)控聯(lián)系后，就可能判定印刷 有故障性能的特征模型，并預(yù)測印刷錯誤發(fā)生。如在類別D和F中提及的擦拭壓 力的變化可以類似方式探測。
圖4B為在凹版印刷機上處理的印刷紙張的說明性局部照片，其中示出了由 于如在上文中類別B下提及的擦拭溶液污染而導(dǎo)致的特征性印刷錯誤。如在圖 4B下部所示那樣，印刷錯誤以在凹版印刷品淡或者濃區(qū)域出現(xiàn)。發(fā)明人認識到， 在圖4B中所示印刷錯誤的實際發(fā)生也不是瞬間的，因為由于擦拭滾簡不充分干 燥而導(dǎo)致擦拭溶液通常只逐漸地聚集在凹版印刷板上。此外，通過監(jiān)控驅(qū)動印 刷單元的電機流經(jīng)的電流，以及通過監(jiān)控干燥刮板位置和在干燥刮板和擦拭滾 筒之間的刮板壓力，就有可能探測擦拭滾簡表面發(fā)生不充分干燥情況(這種監(jiān) 控可通過直接監(jiān)控擦拭滾簡表面而可選擇或者附加地進行)。對在擦拭滾簡軸 承上探測的約束情況的監(jiān)控對于表示與不充分干燥有關(guān)的印刷機性能也是有用 的。因此同樣可以判定印刷有故障性能特征模型，并預(yù)測印刷錯誤發(fā)生。如在 類別E中提及的損壞干燥刮板可以類似方式探測。
圖4C為在凹版印刷機上處理的印刷紙張的說明性局部照片，其中示出了由 于如在上文中類別C下提及的污穢擦拭滾簡表面導(dǎo)致的特征性印刷錯誤，而這種污穢表面由于擦拭溶液不充分供應(yīng)而引起。如在圖4C中肖像區(qū)域左手側(cè)所示 那樣，印刷錯誤以隨機形狀墨印區(qū)域出現(xiàn)。與其他印刷錯誤一樣，發(fā)明人認識 到在圖4C中所示印刷錯誤的實際發(fā)生也不是瞬間的。通過監(jiān)控驅(qū)動印刷單元的 電機流經(jīng)的電流，例如，當(dāng)電消耗將具有上升趨勢時，就可以探測過低量的擦 拭溶液。此測量可補充以擦拭溶液流的測量。因此也可以判定印刷有故障性能 的特征模型，并預(yù)測印刷錯誤發(fā)生。在類別C下提及的印刷錯誤其他原因可以 類似方式監(jiān)控。
在上文列舉的印刷錯誤類別當(dāng)然只為了說明目的提及。盡管上述列舉可被 認為是表示由于擦拭問題結(jié)果而出現(xiàn)的主錯誤，然而應(yīng)該理解的是，此列舉不 應(yīng)認為是窮舉。
還應(yīng)該理解的是，印刷錯誤不僅作為與擦拭單元操作有關(guān)的問題的結(jié)果出 現(xiàn)，而且該錯誤也可以是印刷機其他功能部件的功能異常的結(jié)果，例如在印版
滾簡8和壓印滾簡7之間的不充分印刷壓力、通過墨印系統(tǒng)9對印版滾簡8的不充 分墨印等等。
如在上文中已經(jīng)提及的是，印刷機性能的分析依靠設(shè)置足夠多個傳感器的 配置，這種配置適合于提供足以描述印刷機性能的印刷機功能部件操作參數(shù)的 測量。 一個測量印刷機性能的特別有益的方式是，監(jiān)控由印刷機產(chǎn)生的噪音或 者振動。這種噪音或者振動可在理論上在印刷機任何適當(dāng)位置上被測量。特別 適合的位置是在印刷機滾簡軸承上測量噪音或者振動。在圖1和2示出的凹版印 刷機中， 一個適當(dāng)?shù)奈恢檬遣潦脻L簡10.2的支撐軸。
圖5八和58是在擦拭滾簡10.2軸上探測印刷機產(chǎn)生噪音或者振動的可能傳 感器配置的兩張照片。圖5八示出了擦拭滾簡10.2的第一滾簡軸承101，其中該第 一滾筒軸承位于凹版印刷機左手側(cè)(或者驅(qū)動側(cè))的擦拭罐10.1上，而圖5B示 出了擦拭滾筒10.2的第二相對滾簡軸承102 (為了清楚起見，圖l示出了從驅(qū)動 側(cè)觀察的凹版印刷機)。擦拭滾簡10.2沒有在圖5八和58示出，然而可支撐在照 片中所示的兩個軸承101和102之間。在圖5A和5B中局部示出了印版滾簡8。
在每一個滾簡軸承IOI、 102上，優(yōu)選的是設(shè)置一對傳感器51a、 51b和52a、52b，用于感測沿著垂直于擦拭滾簡10.2旋轉(zhuǎn)軸兩個不同方向傳遞的噪音或者振
動，在這種情況下借助于傳感器51a、 52a水平感測，以及借助于傳感器51b、 52b 垂直感測。傳感器51a、 51b、 52a、 52b可以是對噪音或者振動敏感的任何適當(dāng) 傳感器，例如聲傳感器、加速度傳感器或者任何其他壓敏或者振敏傳感器。
利用圖5A和5B所示的傳感器配置，因此將理解的是，從傳遞到擦拭滾簡 10.2的噪音或者振動觀點看，設(shè)置四個測量通道，以監(jiān)控印刷機性能。如已經(jīng) 提及的是，這些測量通道將由其他測量通道補充。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過以下附 加通道來恰當(dāng)?shù)匮a充上述四個測量通道
-用于印刷機處理速度測量的一個通道(例如每小時處理紙張的數(shù)目)；
-用于驅(qū)動印刷機滾簡的電機電流消耗的一個通道；
-用于在壓印滾簡7和印版滾筒8之間印刷壓力測量的兩個通道，壓力在滾
-用于在干燥刮板10.5和擦拭滾簡10.2之間刮板壓力測量的一個通道(該壓 力一般地通過液壓裝置調(diào)節(jié))；
-用于擦拭溶液流動測量的一個通道；
-用于干燥刮板10.5位置測量的兩個通道，該位置在刮板兩側(cè)測量；
-用于指示在印刷位置紙張存在或者不存在的一個通道；以及
-用于指示哪個印刷版用來印刷紙張的一個通道。
用于感測印刷機性能的多個傳感器配置的上述實例提供了差不多十四個不 同的通道，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些通道足以恰當(dāng)?shù)孛枋龊捅O(jiān)控凹版印刷機性能，至少直 到涉及擦拭單元10的運行為止。
在上文已經(jīng)提及的是，所希望的是預(yù)處理通過用于監(jiān)控印刷機性能的傳感 器輸出的一些信號。連同對由印刷機產(chǎn)生的噪音和/或振動的感測，特別是這樣， 其中該信號一般地呈現(xiàn)大量頻率分量。這種信號處理的經(jīng)典方法是進行信號的 頻譜轉(zhuǎn)換。通常的頻譜轉(zhuǎn)換是把信號由時域轉(zhuǎn)換為頻率域的著名的傅里葉變換 (及其導(dǎo)數(shù))。由于周期信號分量在頻率域容易識別為該頻譜中峰值，通過在 由此獲得的頻譜中操作，信號處理變得更簡單。然而傅里葉變換的缺陷在于，它不能有效地識別和隔離在信號中相位運動、移相、漂移、回波、噪音等等。 更充分的"頻譜"分析是所謂的"倒頻譜"分析。"倒頻譜"是"頻譜" 的變位字，并是用于信號頻譜對數(shù)傅里葉逆變換的承認術(shù)語。倒頻譜分析尤其 是用來代替分析頻率來分析"聲音"。倒頻譜可以看成是有關(guān)在不同頻譜范圍 中變化率的信息。最初提出表示由于地震和炸彈爆炸產(chǎn)生的地震回波(參見標(biāo)
題為 "The Quefrency Analysis of Time Series for Echoes: Cepstrum， Pseudautocovariance, Cross-Cepstrum, and Saphe Cracking (用于回波的同態(tài)頻率 時間序列分析對數(shù)譜、Pseudautocovariance、交叉對數(shù)譜和同態(tài)相位裂縫)"， Bogert、 Healy和Tukey， 1963 ) 。 Bogert等人注意到由于回波的原因，含有回波 的信號能譜對數(shù)具有附加周期分量，因此能譜對數(shù)傅里葉變換應(yīng)該在回波延遲 呈現(xiàn)峰值。他們把此函數(shù)稱為"倒頻譜"，與在單詞"頻譜"中字母互換，因 為"通常，我們發(fā)覺自己以在時間側(cè)的習(xí)慣方式在頻率側(cè)操作，反之亦然"。 把信號變換成它的倒頻譜是同態(tài)變換，而倒頻譜原理是用于處理已經(jīng)通過卷積 結(jié)合的信號的同態(tài)系統(tǒng)理論的基本部分(參見"Discrete-Time Signal Processing (離散時間信號處理)",A.V. Oppenheim和R.W. Schafer、 Prentice Hall、 Englewood Cliffs、 NJ, 1989)。 倒頻譜分析的優(yōu)點有許多-.
-其中一個最大的特征是，在頻譜中任何周期性或者重復(fù)模式將作為在倒 頻譜中一個或者兩個特定分量來感測；
-如果頻譜含有若干組邊帶或者諧波系列，則它們由于波段重疊而混亂。 然而，在倒頻譜中，它們以與頻譜在時間信號中分離重復(fù)模式方式類似的方式 而被分離。
-倒頻譜分析特別適合于旋轉(zhuǎn)元件軸承振動的分析。
因此，作為發(fā)明的優(yōu)選實施例，在印刷機旋轉(zhuǎn)元件測量的信號(例如在擦 拭滾簡軸承產(chǎn)生并通過如上所述聲音/振動傳感器感測的噪音和/或振動)利用以 上倒頻譜分析被預(yù)處理。
再次參考在圖1和2中凹版印刷機擦拭滾簡10.2軸承上進行的測量，優(yōu)選的是，進行倒頻譜分析以提取三個變量，其中這三個變量可被稱為"每個紙張倒
頻譜"、"倒頻譜2:3"和"每轉(zhuǎn)倒頻譜"數(shù)值，同時根據(jù)這兩個變量進行趨勢
分析。在本發(fā)明范圍，判定"每個紙張倒頻譜"數(shù)值，作為與紙張間隔即在兩
個連續(xù)紙張之間的時間間隔對應(yīng)的倒頻譜數(shù)值。在本發(fā)明范圍內(nèi)，"倒頻譜2:3" 數(shù)值限定為與印版滾簡8和Orlo成簡9.5 (在此實例中，滾簡分別為三段和兩段 滾簡)排列間隔對應(yīng)的倒頻譜數(shù)值。另一方面，在本發(fā)明范圍內(nèi)，"每轉(zhuǎn)倒頻 譜"數(shù)值限定為與印刷機印版滾倚進行一個完整旋轉(zhuǎn)所必須的時間間隔(或者 轉(zhuǎn)動間隔)對應(yīng)的倒頻譜數(shù)值(時間間隔為多個紙張間隔)。在圖1和2示出的 包括三段印版滾簡和兩段Orlo琉簡的凹版印刷板中，紙張間隔、排列間隔和轉(zhuǎn) 動間隔(以秒計)由以下公式給出
紙張—間隔[秒]=3600 /紙張—處理—速度[張數(shù)外時],
排列—間隔[秒]=紙張—間隔[秒]* #_段—Orlofj袞簡
轉(zhuǎn)動—間隔[秒]=紙張—間隔[秒]* #—段_板_滾簡
圖6示意地示出了在擦拭滾簡10.2的一個軸承上測量的噪聲信號的典型的 倒頻譜，在此實例中，凹版印刷機紙張?zhí)幚硭俣仍O(shè)定在每小時6316張，這提供 了0.57秒紙張間隔、1.14秒排列間隔和1.71秒轉(zhuǎn)動間隔，對應(yīng)的"每個紙張倒頻 譜"、"倒頻譜2:3"和"每轉(zhuǎn)倒頻譜"數(shù)值作為在圖6倒頻譜中三個峰值出現(xiàn)。
優(yōu)選的是，利用用于對倒頻譜中有關(guān)頻帶過濾的速度標(biāo)準(zhǔn)化移動帶通濾波 器來監(jiān)控，每一個"每個紙張倒頻譜"和"每轉(zhuǎn)倒頻譜"的發(fā)展(或趨勢)， 該帶通濾波器分別"鎖定"在有關(guān)的紙張間隔或者轉(zhuǎn)動間隔(間隔與紙張?zhí)幚?速度成反比)。生成的過濾信號最大值被探測，并記錄生成的隨著時間變化的 振幅。圖7示意地示出了以上處理和濾波原理。如在圖7中左上部分所示，利用 適當(dāng)?shù)乃俣葮?biāo)準(zhǔn)化帶通濾波器(即中心鎖定在有關(guān)時間間隔的帶通濾波器上)， 在有關(guān)的時間間隔(即紙張間隔或者轉(zhuǎn)動間隔)周圍，倒頻譜被第一次過濾。 在圖7上右部上示出了倒頻譜的最后生成過濾頻帶。此過濾頻帶的最大值被探 測，同時其中振幅也隨著時間被記錄，結(jié)果在圖7下部所示信號中。此信號然后 用作用于監(jiān)控印刷機性能趨勢的基礎(chǔ)。再次參見在上面針對圖5A和5B提到的聲學(xué)和/或振動測量，其中該測量表 示四個不同的測量通道(即在擦拭滾簡兩側(cè)進行的水平和垂直測量)，對于四 個測量通道中每個均進行如上所述倒頻譜分析，最后生成的八個趨勢信號用作 監(jiān)控印刷機性能的基礎(chǔ)。
根據(jù)發(fā)明的優(yōu)選實施例，印刷機性能的線性分析與印刷基質(zhì)線性檢查結(jié)合。 換句話說，在印刷機性能模式分類得出的結(jié)論與印刷基質(zhì)光學(xué)檢查得出的結(jié)論 相關(guān)聯(lián)。
在有些情況下，感測的操作參數(shù)也可表示印刷機有故障或者異常性能，從 而不依靠印刷基質(zhì)光學(xué)檢查就有可能立即得出探測有故障或者異常性能將導(dǎo)致
印刷錯誤的結(jié)論。然而，在其他情況中，有關(guān)印刷錯誤可能發(fā)生的確定結(jié)論可 能不會從印刷機性能模式分類結(jié)果中直接地和唯一地得出。在這種情況中，性 能分析與印刷基質(zhì)光學(xué)檢查的結(jié)合可提供幫助。
從一般的觀點來看，在印刷機性能分析和印刷基質(zhì)檢查之間可進行結(jié)合，
以便
-在確定印刷機有故障或者異常性能后，發(fā)布印刷錯誤可能發(fā)生的早期預(yù) 報，同時仍然確定通過檢查系統(tǒng)獲得的圖像，以消除印刷錯誤；和/或
-提供通過印刷基質(zhì)光學(xué)檢查探測的印刷錯誤發(fā)生可能原因的指示。
模糊邏輯技術(shù)再次連同印刷基質(zhì)檢查結(jié)果和印刷機性能分析結(jié)果的結(jié)合來 使用。通過對表示印刷機特征故障/異常性能的傳感器數(shù)據(jù)和印刷錯誤生成光學(xué) 顯示的圖像數(shù)據(jù)進行比較，可確定模糊集和設(shè)計的較高等級的模式分類器(與 在上文結(jié)合印刷機性能的模式分類中已經(jīng)解釋的方式類似)。
將理解的是，在沒有脫離由附加權(quán)利要求書限定的發(fā)明范圍情況下，在上 文描述的實施例進行的各種變化和/或改進對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易 見的。
例如，盡管在上文把倒頻譜分析描述為特別適合于與噪音或者振動相關(guān)的 測量信號，但也可設(shè)想利用其他類型的頻譜變換的頻譜分析。在那一點上，應(yīng) 該考慮傅里葉變換的任何適當(dāng)?shù)呐缮闆r。這例如包括所謂的子波變換和圓形變換。
此外，盡管已經(jīng)連同建模和模式分類問題論述了模糊邏輯技術(shù)，然而包括 利用所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型化技術(shù)的其他方法也可設(shè)想。在這兩種方法之間的一 個差別是，模糊模式分類器可通過學(xué)習(xí)過程和基于涉及過程的試驗數(shù)據(jù)和知識 的熟練設(shè)計者(所謂的"技術(shù)人員")創(chuàng)建，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只基于學(xué)習(xí)過程。技 術(shù)人員能夠在"語言修飾語"幫助下調(diào)整系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種在印刷機處理期間用于探測在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生的方法，包括步驟為在印刷基質(zhì)處理期間，在印刷機功能部件上設(shè)置多個傳感器以監(jiān)控印刷機性能，并對印刷機性能進行線性分析，以確定印刷機特征性能的發(fā)生，其中這種特征性能導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致在印刷基質(zhì)上發(fā)生印刷錯誤，或者導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷基質(zhì)良好印刷質(zhì)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述印刷機性能的線性分析包括在若干連續(xù) 的印刷基質(zhì)處理期間進行印刷機性能的趨勢分析。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2的方法，其中所述印刷機性能的線性分析包括進行 印刷機性能的模糊模式分類。
4. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之 一 的方法，還包括把印刷機性能的線性分析與 印刷基質(zhì)的線性光學(xué)檢查結(jié)合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述印刷基質(zhì)的所述線性光學(xué)檢查包括(i) 光學(xué)上獲得在印刷機上處理的印刷基質(zhì)的圖像；以及(ii) 處理獲得的印刷基質(zhì)的圖像，以便識別在所述印刷基質(zhì)上可能發(fā)生的 印刷錯誤，并且其中所述印刷機性能的線性分析與印刷基質(zhì)線性光學(xué)檢查結(jié)合，由此 在確定印刷機故障或者異常性能后及早發(fā)布出現(xiàn)印刷錯誤的可能性，同時仍然 確定獲得的圖像以消除印刷錯誤。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述印刷基質(zhì)的所述線性光學(xué)檢查包括(i) 光學(xué)上獲得在印刷機上處理的印刷基質(zhì)的圖像；以及(ii) 處理獲得的印刷基質(zhì)的圖像，以便識別在所述印刷基質(zhì)上可能發(fā)生的 印刷錯誤，并且其中所述印刷機性能的線性分析與印刷基質(zhì)線性光學(xué)檢查結(jié)合，由此 提供通過印刷基質(zhì)光學(xué)檢查探測的印刷錯誤發(fā)生的可能原因的指示。
7. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的方法，其中印刷機性能的所述線性分析包括的步驟為(& )在印刷機上感測在印刷基質(zhì)處理期間印刷機功能部件的操作參數(shù)，該操作參數(shù)表示在印刷基質(zhì)處理期間印刷機的性能；以及(a2)確定感測的印刷機功能部件的操作參數(shù)是否表示可能導(dǎo)致印刷錯誤 的印刷機故障或者異常性能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括預(yù)備步驟(ao),即利用印刷機功能部件 的操作參數(shù)對印刷機特征性能模型化，以作為所述特征性能的特征參數(shù)，所述 特征性能包括導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷錯誤發(fā)生的印刷機的故障或者異常性能；和/或 導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷基質(zhì)良好印刷質(zhì)量的印刷機正常性能， 其中所述確定步驟(a2)包括(a21)在印刷機上監(jiān)控在印刷基質(zhì)處理期間印刷機功能部件的操作參數(shù)；以及U22)確定監(jiān)控的操作參數(shù)是否表示為印刷機模型化特征性能中任何之一。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述預(yù)備步驟(ao)包括對導(dǎo)致或者可能導(dǎo) 致印刷錯誤發(fā)生的印刷機故障或者異常性能模型化，并包括以下步驟(a01)定義可在所述印刷機上發(fā)生的多個類別印刷錯誤；(ao2)對于每個類別印刷錯誤，確定印刷機的這樣的搡作參數(shù)，其中該操作參數(shù)表明導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷錯誤發(fā)生的印刷機故障或者異常性能；以及 (ao3)對于每個類別印刷錯誤，根據(jù)被確定為表示所述故障或者異常性能的操作參數(shù)，定義印刷機故障或者異常性能的對應(yīng)模型，并且其中所述確定步驟(a22)包括確定監(jiān)控的搡作參數(shù)是否顯示與定義的印刷機故障或者異常性能定義模型任何之一的對應(yīng)關(guān)系。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或者9的方法，其中印刷機特征性能的所述模型化包括借 助于模糊邏輯規(guī)則組來對所述特征性能的模型化。
11. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的方法，其中傳感器設(shè)置在印刷機上，以便 感測以下操作參數(shù)任何組合-印刷機的處理速度；-印刷機滾筒或者輥的旋轉(zhuǎn)速度；-驅(qū)動印刷機滾簡的電機流經(jīng)的電流； -印刷機滾簡或者輥的溫度； -在印刷機兩個滾簡或者輥之間的壓力； -在印刷機滾簡或者輥軸承上的約束情況； -在印刷機上墨水或者流體的消耗；和/或 -在印刷機上處理基質(zhì)的位置或者存在。
12. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的方法，其中傳感器設(shè)置在印刷機上，以便 感測彼此盡可能不相關(guān)的印刷機功能部件的操作參數(shù)。
13. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的方法，在凹版印刷機(1)上實施，其中該凹版印刷機至少包括壓印滾簡(7)、與壓印滾簡(7)接觸的印版滾簡(8)、 用于對印版滾簡(8)表面墨印的墨印系統(tǒng)(9)以及用于在印刷前擦拭印版滾 簡(8)墨印表面的擦拭單元(10)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中傳感器設(shè)置在凹版印刷機(1)上，以便 感測以下操作參數(shù)任何組合-凹版印刷機(1)的處理速度；-用作凹版印刷機(l)驅(qū)動裝置的電機流經(jīng)的電流；-壓印滾簡(7)、印版滾簡(8)和/或墨印系統(tǒng)(9)或者擦拭單元(10)的滾簡或者輥的旋轉(zhuǎn)速度；-壓印滾簡(7)、印版滾簡(8)和/或墨印系統(tǒng)(9)或者擦拭單元(10)的滾簡或者輥的溫度；-在印版滾簡(8)和壓印滾簡(7)之間的印刷壓力， -在印版滾簡(8)和擦拭單元(10)之間的擦拭壓力； -在印版滾簡(8)和墨印系統(tǒng)(9)之間的接觸壓力； -擦拭單元(10)的操作參數(shù)；和/或 -墨印系統(tǒng)(9)的操作參數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或者14的方法，進行探測印刷基質(zhì)上的印刷錯誤，其中 該印刷錯誤是由于擦拭單元(10)操作中功能異常引起的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述擦拭單元(IO)包括擦拭罐(10.1)、 位于擦拭罐(10.1)中并與印版滾筒(8)接觸的擦拭滾簡(10.2)、與擦拭滾 筒(10.2)表面接觸用于從擦拭滾簡(10.2)表面上把擦拭墨渣去除的干燥刮板(10.3)、用于把擦拭溶液涂敷在擦拭滾簡(10.2)表面上的清潔裝置(10.4) 和與擦拭滾簡(10.2)表面接觸用于從擦拭滾簡(10.2)的表面上去除擦拭溶液 殘余的干燥刮板(10.5)，并且其中設(shè)置傳感器以感測-在擦拭滾簡(10.2)和印版滾簡(8)之間的擦拭壓力； -在所述擦拭單元(10)中擦拭溶液流； -擦拭溶液的理化性質(zhì)；-在干燥刮板(10.3)和擦拭滾簡(10.2)之間或者在干燥刮板(10.5)和 擦拭滾簡(10.2)之間的刮板壓力；-干燥刮板(10.3)或者干燥刮板(10.5)相對于擦拭滾簡(10.2)的刮板 位置；和/或-在擦拭滾簡(10.2)軸承上的約東情況。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中擦拭壓力、刮板壓力、刮板位置和/或在擦 拭滾筒(10.2)軸承上的約東情況在擦拭滾簡(10.2)每個末端被感測。
18. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的方法，其中監(jiān)控印刷機性能包括在印刷基 質(zhì)處理期間監(jiān)控通過所述印刷機產(chǎn)生的噪音和/或振動。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中通過所述印刷機產(chǎn)生的噪音和/或振動在印 刷機滾簡軸承上被感測。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，在凹版印刷機(1)上實施，其中該凹版印刷 機至少包括壓印滾簡(7)、與壓印滾簡(7)接觸的印版滾簡(8)、用于對 印版滾簡(8)表面墨印的墨印系統(tǒng)(9),以及具有與印版滾簡(8)接觸的擦 拭滾簡(10.2)用于在印刷前擦拭印版滾簡(8)墨印表面的擦拭單元(10)，其中由所述凹版印刷機(1 )產(chǎn)生的噪音和/或振動在所述擦拭滾簡(10.2 )的軸 承上被感測。
21 .根據(jù)權(quán)利要求19或者20的方法，其中通過所述印刷機產(chǎn)生的噪音或者振 動被至少兩個傳感器(51a、 51b、 52a、 52b)感測，其中這兩個傳感器位于滾 簡軸承(101、 102)上，并對于沿著垂直于滾簡旋轉(zhuǎn)軸至少兩個不同方向傳遞 的噪音或者振動敏感。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19到21任何之一的方法，其中通過所述印刷機產(chǎn)生的噪音 或者振動被聲傳感器、加速度傳感器或者壓敏傳感器感測。
23. 根據(jù)前面權(quán)利要求任何之一的方法，還包括對通過傳感器輸出的信號進 行預(yù)處理。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中對通過傳感器輸出信號的所述預(yù)處理包括 進行對所述信號的所謂倒頻譜分析。
25. —種用于在印刷機上探測在印刷基質(zhì)處理期間在印刷基質(zhì)印刷錯誤發(fā) 生的專家系統(tǒng)，所述專家系統(tǒng)包括連接到印刷機功能部件上用于監(jiān)控在印刷基 質(zhì)處理期間印刷機性能的多個傳感器，以及還包括連接到所述傳感器上用于進 行印刷機性能線性分析的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)用于實施根據(jù)前面權(quán)利要求 任何之一的方法。
26. —種安裝有如權(quán)利要求25所述的專家系統(tǒng)的印刷機。
全文摘要
本發(fā)明描述一種在印刷機(1)處理期間用于探測在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生的方法，包括步驟為在印刷基質(zhì)處理期間，在印刷機功能部件上設(shè)置多個傳感器以監(jiān)控印刷機(1)性能，并對印刷機(1)性能進行線性分析，以確定印刷機(1)特征性能的發(fā)生，其中這種特征性能導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致在印刷基質(zhì)上印刷錯誤發(fā)生，或者導(dǎo)致或者可能導(dǎo)致印刷基質(zhì)良好印刷質(zhì)量。印刷機(1)性能的線性分析優(yōu)選的是包括進行印刷機(1)性能的模糊模式分類。根據(jù)提出方法的一個實施例，印刷機(1)的性能的線性分析與印刷基質(zhì)線性光學(xué)檢查結(jié)合。
文檔編號B41F33/00GK101316709SQ200680044225
公開日2008年12月3日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者托馬斯·蒂爾克, 福爾克爾·洛威格, 約翰尼斯·G·舍德 申請人:卡巴-喬利有限公司