Электронная гравировальная машина

 

Сущность: электронная гравировальная машина содержит привод 1, вал оригинала 2, гравируемый вал 3, датчик растра 4, фотоголовка для оптического считывания оригинала 5, стабилизируемый источник постоянного напряжения 6, задатчики тональности 7, однопороговые компараторы 8, задатчики уровней сигналов гравирования 9, электронные ключи 10, 18, элементы И-НЕ 11, 19, индикаторы состояния компараторов 12, 20, разделительные диоды 13, растровый электронный ключ 14, задатчик верхнего уровня порогового уровня компаратора 15, задатчик нижнего уровня порогового уровня компаратора 16, двухпороговый компаратор 17, источник питания индикаторов 21, усилитель мощности 22, гравирующая головка 23, усилитель мощности 24, ходовые винты 25, 26. 3 ил.

Изобретение относится к гравировальным машинам, выполняющим гравюру на формных печатных валах для глубокой печати.

Известна электронная гравировальная машина, содержащая привод, кинематически связанный с валом оригинала, с размещенным на нем датчиком растра и с гравируемым валом с гравирующей головкой, фотоголовку для оптического считывания оригинала узла фотосчитывания, стабилизированный источник постоянного напряжения, задатчик тональности, электронный ключ растра, усилитель мощности, соединенный выходом с входом гравирующей головки, элементы И-НЕ, ключи и двухпороговый компаратор.

Недостатком известного устройства является его невысокое качество печати с тоновых гравюр.

Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка.

На фиг. 1 дана схема машины, общий вид; на фиг. 2 то же, фрагмент поверхности гравируемого вала; на фиг. 3 то же, поперечное сечение.

Электронная гравировальная машина содержит привод 1, вал оригинала 2, гравируемый (печатный) вал 3, датчик растра 4, фотоголовку для оптического считывания оригинала 5, стабилизированный источник постоянного напряжения 6, задатчик тональности 7, однопороговые компараторы 8, задатчики уровней сигналов гравирования 9, электронные ключи 10, логические элементы И-НЕ 11, индикаторы состояния компараторов 12, разделительные диоды сигналов полутонов 13, растровый электронный ключ 14, задатчик верхнего уровня порогового уровня компаратора 15, задатчик нижнего уровня порогового уровня компаратора 16, двухпороговый компаратор 17, электронный ключ 18, логический элемент И-НЕ 19, индикатор состояния компаратора 20, источник питания индикатора (светодиодов) 21, усилитель мощности 22, гравирующую головку 23, усилитель мощности сигнала считывающей фотоголовки (повторитель сигнала) 24, ходовые винты фото- и режущей головки 25, 26.

При этом привод 1 синхронно вращает: вал оригинала 2 с наклеенным на нем тоновым рисунком; гравируемый (печатный) вал 3; ходовые винты 25 и 26, по которым соответственно будут перемещаться фото 5 и режущая 23 головки; датчик растра 5, выдающий с определенной частотой команды ключу 14; считывающая фотоголовка 5 по винтовой линии считывает рисунок оригинала, закрепленный на валу оригинала 2, и выдает меняющийся по амплитуде сигнал на вход (повторителя) усилителя мощности сигнала считывающей головки 24 прямо пропорционально считываемой плотности тонового оригинала; источник стабилизированного постоянного напряжения 6 питает задатчики опорных напряжений 7, 15, 16 и задатчики уровней гравирования 9; задатчики опорных напряжений (тональности) 7 устанавливают пороговые значения срабатывания однопороговых компараторов 8; однопороговые компараторы 8 при достижении на анализирующем входе сигналом с выхода усилителя 24 значения больше или равного по величине пороговому значению, меняют скачком на своем выходе логический "нуль" на "единицу", а при уменьшении соответственно "единицу" на "нуль"; задатчики уровней сигналов гравирования 9 определяют глубину и объем точки, а следовательно, количество красителя для данного тона оригинала; электронные ключи 10, управляемые состоянием выхода компараторов 8, пропускают через себя сигналы с задатчиков 9 при подаче на управляющий вход ключа логической "единицы", т.е. + 4 В, и запирают при подаче на управляющий вход ключа логического "нуля", т.е. 0-0,5 В; логические элементы И-НЕ 11 при подаче на их входы логической "единицы" меняют скачком свой выход с логической "единицы" на логический "нуль", в результате чего подключенные индикаторы 12 к полюсовому выходу источника напряжения 21 должны засветиться, так как появится на их выводах разность потенциалов; индикаторы (светодиоды) 12 информируют оператора машины о состоянии однопороговых компараторов 8, т.е. о границах настраиваемых им полутонов или цветов рисунка; разделительные диоды 13 не допускают взаимовлияния с датчиков 9 уровней сигналов гравирования соседних полутонов;
электронный ключ 14 пропускает дискретно с разделительных диодов 1-3 сигналы гравирования на коммутируемый вход ключа 18 с частотой датчика растра 4;
задатчики верхнего 15 и нижнего 16 пороговых уровней двухпорогового компаратора 17 определяют ту зону или диапазон сигналов фотоголовки, который соответствует необходимому диапазону тональностей плотностей считываемого оригинала для данного гравируемого вала;
двухпороговый компаратор 17 меняет скачком свой потенциал выхода с логической единицы на нулевой, если поступающий на анализирующие входы сигнал с фотоголовки 5 выходит за пределы пороговых значений на пороговых входах компаратора, и наоборот, если сигнал с фотоголовки равен или входит по величине в вилку пороговых значений компаратора запрета 17, то его состояние выхода равно логической единице;
электронный ключ 18 управляется состоянием выхода компаратора 17 и пропускает через себя только те растрированные уровни сигналов гравирования, которые соответствуют выбранным оператором машины плотностям считываемого тонового оригинала, посредством выставки задатчиков 15 и 16, все остальные считываемые плотности данного оригинала не попадут на гравюру; логический элемент И-НЕ компаратора запрета 19 (подобно логическим элементам И-НЕ 11) включает индикатор (светодиод) 20, когда состояние выхода двухпорогового компаратора запрета равно логической единице, т.е. тогда, когда считываемая фотоголовка считает нужную для гравюры плотность оригинала;
источник питания индикаторов (светодиодов) 21 выдает необходимое "полюсовое" напряжение для светодиодов 12 и 20; усилитель мощности 22 усиливает сигнал гравирования до необходимых значений, обеспечивающих передачу в печати нужного объема красителей с гравюры;
гравирующая головка 23 по командам растрового ключа 14 и ключа 18 с частотой растра обеспечивает возвратно-поступательное движение резца по амплитуде, прямо пропорционально сигналам с задатчиков уровней 9, меняя тем самым глубины и размеры точек, наносимых резцом в выбранном диапазоне плотностей оригинала;
усилитель 24 необходим для усиления по мощности сигнала выхода фотоголовки, чтобы не допустить искажения его величины из-за большого количества потребителей в виде анализирующих выходов компараторов 8 и 17;
ходовые винты 25 и 26 обеспечивают плавное и синхронное перемещение фото- и гравирующих головок вдоль оси вращающихся вала оригинала и гравируемого вала.

После включения машина функционирует следующим образом.

При помощи фотоголовки 5 (до процесса гравирования) анализируется закрепленный на валу оригинала тоновой рисунок. На границах, необходимых для гравирования полутонов оригинала, начиная с самых бледных тонов, поочередно выставляются задатчики тональностей 7 в такие положения, при которых срабатывают компараторы 8, о чем информируют оператора индикаторы 12 о правильности настройки на интересуемый его полутон. Таким способом тоновой оригинал разбивается на нужное число полутонов. Затем оператор решает, какой линиатурой он хочет гравировать настроенные им полутона. Например 1, 2 или 3 самых нежных полутона он решил гравировать 32 линиатурой, а остальные для передачи самых плотных полутонов 18 линиатурой, что обеспечит высокое качество печати полутонов на ткань. Для этого он выставляет задатчики верхнего 15 и нижнего 16 уровней в такие положения, при которых зона срабатывания двухпорогового компаратора 17 будет соответствовать сигналам фотоголовки 5 в диапазоне интересующих оператора полутонов.

Диапазон пропускаемых полутонов двухпороговым компаратором 17 высвечивается индикатором (светодиодом) 20 во время сканирования фотоголовки по границам нужных полутонов, по которым и выставляются задатчики 15 и 16. Затем фотоголовка 6 и гравирующая головка 23 выставляются в исходное состояние. В начале вала на его нерабочей части гравируются и выставляются глубины и размеры точек нужных полутонов при помощи соответствующих этим полутонам задатчиков 9 с датчика растра 4 в режиме 32 линиатуры. С этой линиатурой гравируется вал. Затем задатчики 15 и 16 компаратора 17 устанавливаются в положение, соответствующее оставшимся зонам.

Датчик 4 растра включается в положение 18 линиатуры. Фотоголовка 5 и гравирующая головка 23 устанавливаются в исходное положение. Машина включается и ведется тоновое гравирование на 18 линиатуре более плотных и самых плотных полутонов.

Проследим процесс тонового гравирования в предлагаемой машине.

Привод 1 вращает вал оригинала 2, гравируемый вал 3, растровый датчик 4, ходовые винты 25 и 26, перемещающие вдоль своих валов фотоголовку 5 и гравирующую головку 23. Все они кинематически связаны между собой через общий привод 1 и потому вращение их друг относительно друга синхронно.

Рисунок  тонового оригинала, закрепленный на валу оригинала 2, считывается фотоголовкой 5 по винтовой линии во время вращения вала оригинала 2 при одновременном продольном вдоль оси вала перемещении фотоголовки 5 по ходовому винту 25.

Сигнал с фотоголовки 5 меняется по амплитуде в прямолинейной зависимости от плотности считываемого рисунка оригинала.

По выходным сигналам фотоголовки, соответствующим граничным значениям плотности полутонов, оператором предварительно были выставлены задатчики тональности (опорных напряжений) 7 однопороговых компараторов 8.

Например, самая нежная плотность оригинала дает на выходе фотоголовки 5 сигнал от 0,2 до 0,7 В, следующая плотность дает сигнал от 0,7 до 1,5 В, третья плотность от 1,5 до 1,8 В и т.д. и самая большая плотность от 4,5 до 5,0 В.

Соответственно задатчик 7¹ выдает на пороговый вход компаратора 8¹ 0,2 В, задатчик 7² 0,7 В, 7³ 1,5 В, 7⁴ 1,8 В и т.д.

Если, например, ставилась задача вначале отгравировать на печатном валу самые нежные 3 полутона с 32 линиатурой, то в этом случае задатчик верхнего уровня 15 должен быть выставлен так, чтобы с его выхода на вход двухпорогового компаратора 17 выдавалось опорное напряжение, равное максимальному значению сигнала головки, соответствующее 3 полутону, т.е. в нашем случае 1,8 В, а с задатчика 16 соответственно 0,2 В.

В моменты чтения оригинала, когда сигналы с выхода фотоголовки будут входить в вилку двухпорогового компаратора 17, на его выходе будет выдаваться напряжение, соответствующее логической единице, например +4 В. Это напряжение, подаваемое на управляющий вход электронного ключа 18, будет открывать ключ и сигналы с задатчиков уровней 9 через свои ключи 10, прорастрированные ключом 14, будут поступать на вход усилителя мощности 22, где они усиливаются до необходимых значений и отгравируют головкой 23 те места гравюры, которые соответствуют трем первым полутонам считываемого рисунка оригинала.

В моменты гравирования каждого полутона будут соответственно оповещать оператора светодиоды 12¹, 12², 12³ и индикатор (светодиод) 20. При всех остальных сигналах фотоголовки, превышающих 1,8 В, светодиоды 12⁴, 12⁵ и т.д. 12^N будут светиться в соответствующие моменты чтения фотоголовкой полутонов, но индикатор 20 будет "гаснуть", и компаратор запрета 17 в таких случаях будет запирать ключ 18, подавая на его управляющий вход логический нуль, т. е. 0-0,5 В, и эти полутона гравироваться на валу не будут.

Подобно описанному выше, на 18 линиатуре будут отгравированы остальные по-лутона рисунка оригинала, при этом задатчики 15 и 16 должны быть настроены на этот диапазон сигналов фотоголовки 5, который оператор считает нужным отгравировать на 18 линиатуре, т.е. в нашем случае соответственно 5 В, и 1,8 В. Если красителя для самого плотного поля на ткани на 18 линиатуре недостаточно, например ткань очень толстая и грубая типа гобелена, то он может выделить самый сильный полутон отдельно от предыдущих и отгравировать его, например, 12 линиатурой или какой-то другой.

Таким образом, данная машина позволяет получить очень большой спектр полутонов в печати без "седины" для любой ткани с одного общего рисунка оригинала.

Если художником задуман многовальный цветной рисунок оригинала, то ему на предлагаемой машине не понадобится разбивать по цветности для каждого вала этот рисунок, достаточно будет каждый цвет рисунка передать в каком-то диапазоне плотностей единого общего рисунка. Оператор вышеприведенным способом отгравирует каждый цветной вал без цветоделения с общего единого рисунка. При этом при печати будет гарантировано высококачественное "травление" валов по цветам, так как это автоматически обеспечивается машиной, поскольку гравирование ведется с единого общего оригинала рисунка. Кроме того, очень важно, что каждый полутон будет гравироваться с задатчиков 9 точками одного своего размера как по площади в основании, так и по глубине, т. е. будет обеспечиваться в печати стабильный объем передаваемого красителя на ткань в каждом полутоне, что создает заметную на глаз человека ступенчатость оттенков (полутонов) в отпечатанном рисунке, а поскольку их может быть достаточно много, то высокое качество печати гарантировано.

В случае использования оригинала не высокого качества вводимая тонокоррекция рисунка легко исправляет оригинал задатчиками 7 и 9, которыми возможна 100% коррекция: по количеству полутонов, по диапазону каждого полутона, по глубине точки и объему красителя для каждого полутона.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОННАЯ ГРАВИРОВАЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая привод, кинематически связанный с валом оригинала с размещенным на нем датчиком растра и с гравируемым валом с гравирующей головкой, фотоголовку для оптического считывания оригинала узла фотосчитывания, стабилизированный источник постоянного напряжения, задатчики тональности, электронный ключ растра, усилитель мощности, соединенный выходом с входом гравирующей головки, элементы И - НЕ, ключи и двухпороговый компаратор, отличающаяся тем, что она снабжена однопороговыми компараторами, задатчиками уровней сигналов гравирования, индикаторами состояния компараторов и задатчиками верхнего и нижнего уровней пороговых значений компаратора, при этом выходы задатчиков верхнего и нижнего уровней пороговых значений компаратора соединены выходами с входами и двухпорогового компаратора, связанного выходом с управляющим входом первого ключа, подключенного выходом к входу усилителя мощности, выход стабилизированного источника постоянного напряжения соединен с входами задатчиков тональностей, выходы которых через последовательно включенные однопороговые компараторы и первые элементы И - НЕ связаны с входами соответствующих индикаторов состояния компараторов, выход стабилизированного источника постоянного напряжения дополнительно связан с входами задатчиков верхнего и нижнего уровней пороговых значений компаратора и задатчиков уровней сигналов гравирования, которые выходами соединены с управляющими входами вторых ключей, связанных посредством разделительных диодов с коммутирующим входом электронного ключа растра, соединенного выходом через первый ключ с входом усилителя мощности, причем выход узла фотосчитывания соединен с вторыми входами однопороговых компараторов, которые выходами дополнительно связаны с входами вторых ключей, а выходы задатчиков верхнего и нижнего уровней пороговых значений компаратора подключены к входам двухпорогового компаратора, соединенного выходом с входом первого ключа и через второй элемент И - НЕ - с входом индикатора состояния компаратора, причем выход датчика растра связан с вторым входом электронного ключа растра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3