Brevet FR2615791A1 — publié le 19881202

PROCEDE POUR LA REGULATION DU PROCESSUS D'IMPRESSION SUR LES PRESSES A IMPRIMER OFFSET L'invention concerne un procédé pour la régulation du processus d'impression sur les. presses à imprimer offset. Dans l'impression offset, la qualité du résultat d'impression est essentiellement déterminée par les grandeurs suivantes: le débit d'encre, le débit d'eau et le courant de papier. Par ailleurs, il existe d'autres grandeurs influentes, telles que, par exemple, la température, la vitesse, la qualité du papier, la composition de l'eau (teneur en alcool) etc.. Si l'on étudie le processus d'impression offset sous l'aspect des grandeurs influentes agissant sur sa qualité, dans le but d'effectuer un réglage, on observe que l'analyse du processus conduit, d'une part, à ce qu'on appelle une régulation à grandeurs multiples, c'est-à-dire que les différentes fonctions réglées ne sont pas indépendantes les unes des autres mais qu'elles s'influencent mutuellement. Pour obtenir une qualité d'impression donnée et recherchée, on a donc à amener plusieurs grandeurs réglées sur leur valeur de consigne. Ceci exige plusieurs circuits de régulation équipés de leurs capteurs de mesure et des actionneurs correspondants. En raison de la relation de dépendance mutuelle qui lie les différentes fonctions réglées, une modification d'une grandeur réglante dans l'un des circuits de régulation peut parfaitement agir également sur la grandeur réglée de l'un ou de plusieurs des autres circuits de régulation. La régulation à plusieurs variables indiquée ci- dessus est difficile à maîtriser du point de vue mathématique et on se trouve face à des systèmes d'équations compliqués qui exigent, pour la conduite automatique du processus d'impression, de grandes capacités de calcul et un logiciel important pour la conduite du processus assisté par ordinateur. Abstraction faite de cette complexité, la régulation à variables multiples est très sensible en ce qui concerne sa stabilité. Compte tenu des difficultés précitées, on se limitait jusqu'à présent à commander le processus d'impression par un réglage manuel, sur la base d'impressions sensorielles. L'imprimeur exécute les manoeuvres de réglage au jugé, correspondantes, sur la base de son expérience mais il peut se présenter les inconvénients suivants: Fréquenmment des interventions inutiles ou trop énergiques dans le processus et, de ce fait, la production de fluctuations inutilement grandes de la qualité, la nécessité de former un personnel hautement qualifié capable de maîtriser le réglage manuel et qui est par conséquent difficile à trouver et coQteux à rétribuer. En outre, les interventions de correction du réglage manuel sont fréquemment exécutées trop tardivement, ceci en raison du fait que les presses à imprimer travaillent de plus en plus vite. En dehors des impressions sensorielles traitées au jugé, l'imprimeur dispose de données qualitatives sur l'impression, qui lui sont fournies par les appareils de mesure. L'appareil de mesure le plus connu est ce qu'on appelle le densitomètre, à l'aide duquel on peut mesurer la densité de l'encrage, par exemple, dans des zones de mesure du produit imprimé qui sont particulièrement configurées pour cela. Pour des raisons de rationalisation, la mesure est fréquemment exécutée "off-line", c'est-àdire en dehors de la machine sur une table de mesure spéciale. Pour disposer d'une vision d'ensemble suffisante sur la régularité de la qualité de l'impression, il n'est pas rare de prélever des échantillons d'impression sur le processus continu tous les cent imprimés et de les contrôler. Ce mode opératoire est très coûteux en temps. Par ailleurs, il a été proposé de procéder à un contrôle de qualité à l'intérieur de la machine à l'aide d'un densitomètre, de manière que le déroulement du processus d'impression reste inchangé. Toutefois, en raison de la grande vitesse d'impression, il n'est pas possible de procéder à l'aide d'un seul capteur du densitomètre qui palpe les champs de mesure, de procéder aux tests sur une seule et même feuille mais on doit au contraire l'effectuer successive- ment sur plusieurs feuilles. De cette façon, le résultat de la mesure perd de sa force d'information. L'utilisa- tion de plusieurs capteurs qui mesurent simultanément est problématique, en raison des différences, toujours présentes, entre les caractéristiques des différents capteurs. Indépendamment du fait que l'on procède à une mesure Off-line ou à une mesure On-line (mesure à l'intérieur de la machine), l'opération qui surveille l'opération d'impression doit effectuer les corrections nécessaires par une intervention sur le processus. L'opérateur doit donc être présent en permanence. L'invention se donne donc pour but de créer un procédé de régulation du processus d'impression sur les presses à imprimer à feuilles qui permette une exécution simple, et économique de la régulation sans exiger qu'un opérateur n'exerce une surveillance constante sur l'impression. Selon l'invention, ce problème est résolu par les phases de procédé suivantes: réglage des grandeurs qui influent sur le processus d'impression (par exemple densité d'encrage, débit'de fluide de mouillage, vitesse d'impression, température, etc.) et mise en accord de ces grandeurs, régulation d'une grandeur choisie comme grandeur réglée (en particulier la densité d'encrage) d'un circuit de régulation principal, au moyen d'une grandeur réglante choisie (en particulier le débit d'encre), - régulation des autres grandeurs sur une valeur constante des valeurs de consigne trouvées lors du réglage, au moyen de circuits de régulation auxiliaires très largement découplés, en faisant intervenir ces grandeurs comme grandeurs perturbatrices du circuit de régulation principal. Selon l'invention, les grandeurs perturbatrices sont ainsi éliminées et, à savoir, par régulation de ces grandeurs sur une valeur constante pour chacune. Dans ce processus, on se limite à une valeur déterminée de chaque grandeur perturbatrice et on se dispense d'asservir-la valeur de consigne de cette grandeur. Les valeurs perturbatrices du circuit de régulation principal sont donc constantes, de sorte que le circuit de régulation principal n'a pas à réagir à des variations continuelles. La fixation des différentes grandeurs qui influencent le processus d'impression peut être exécutée une seule fois, manuellement ou mécaniquement. Dans le déroulement consécutif du processus, ces grandeurs servent de valeurs préalablement fixées. On choisit comme grandeurs réglées du circuit de régulation principal l'une des grandeurs qui influe sur l'opération d'impression. Il est particulièrement indiqué de choisir pour cela la densité d'encrage - en raison de son influence prédominante dans le processus d'impression. Toutes les autres grandeurs appartiennent à des circuits de régulation auxiliaires de configuration appropriée qu'il convient de découpler les uns par rapport aux autres dans une très large mesure. Le découplage des circuits de régulation auxiliaires agissant sur les différentes grandeurs perturbatrices exige au moins l'établissement d'un accord optimal entre leurs valeurs de consigne. Etant entendu, que l'on doit entendre par accord optimal dans ce contexte l'état qui, en présence d'une variation limitée de la valeur réelle d'une grandeur perturbatrice découplée à régler, n'entraîne aucune variation d'une autre grandeur réglée, ou du moins n'entraîne qu'une variation aussi petite que possible de cette grandeur réglée. Ce qu'on appelle l'intrusion des grandeurs perturbatrices peut être d'une grande aide pour la stabilisation de tels circuits découplés. Ici, on ne fait que mesurer la grandeur perturbatrice influente et le signal de mesure est utilisé pour la détermination de la grandeur réglante pour-le circuit de régulation de la grandeur réglante qui doit être maintenue à la valeur de consigne. Comme grandeur réglante du circuit de régulation principal, on choisit de préférence le débit d'encre. Toutefois, selon l'invention il est également possible de prendre, par exemple, l'épaisseur de la couche du film de mouillage en qualité de grandeur réglée du-circuit de régulation principal, cependant que l'on pourrait utiliser le débit d'eau comme grandeur réglante. Il est essentiel que la grandeur réglée du circuit de régulation principal soit une grandeur qui exerce une influence dominante dans le processus d'impression. Selon l'invention, on cherche à obtenir un état dans lequel le degré de couplage des différents circuits de régulation entre eux soit aussi faible que possible, c'est-à-dire un état dans lequel l'interaction de ces circuits soit très faible. Dès qu'on a atteint cet état, on peut se dispenser d'effectuer une mesure compliquée de la densité d'encrage et de surveiller cette mesure aussi longtemps que l'opération reste stable. Dans cet -état, les circuits de régulation auxiliaires des grandeurs perturbatrices sont pratiquement seuls à rester en action. Selon un autre perfectionnement de l'invention, on prévoit une surveillance des variations des grandeurs réglantes des circuits de régulation auxiliaire. Ici, l'agencement peut être tel que l'exécution d'un nouveau réglage et d'un nouvel accord des grandeurs qui influencent l'opération ne se produise que lorsqu'au moins une variation de la grandeur réglantte d'un circuit de régulation auxiliaire sort d'un intervalle de tolérance admissible, ou que lorsqu'il se produit une variation dans les limites d'un écart de régulation déterminé. La visualisation des grandeurs réglées des circuits de régulation auxiliaires (grandeurs perturbatrices) en tant que telle ne conduirait pas au but visé dans le cas considéré puisque ces grandeurs sont réglées sur une valeur constante. Si, au contraire, on surveille les grandeurs réglantes de ces circuits de régulation auxiliaires, on détecte l'amorçage d'une instabilité du processus lorsqu'il s'y manifeste de grandes variations. Par ailleurs, à condition d'admettre certains écarts de régulation, on peut tirer de ces variations des conclusions sur la stabilité du processus. S'il se manifeste des variations de ce genre, ceci signifie que des conditions marginales non perceptibles se sont manifestement modifiées. Si l'on observe une tendance de ce genre dans une grandeur réglée correspondante, ou une forte variation d'une grandeur réglante d'un circuit de variation auxiliaire, le circuit de régulation principal (circuit de régulation de la densité d'encrage) est à nouveau activé et établit éventuellement un nouvel état d'équilibre modifié, optimal. Ceci s'effectue par un contrôle du réglage des grandeurs qui influent sur le processus d'impression. Les g valeurs de consigne des grandeurs perturbatrices qu'on a éventuellement nouvellement trouvées sont alors imposées aux circuits de régulation auxiliaires. Dans le procédé selon l'invention, on a à procéder à un prélèvement de feuilles échantillons pour le contrôle du résultat de l'impression, par exemple par mesure au densitomètre, que lorsqu'il se produit une variation des grandeurs réglantes ou une variation de l'écart de variation qui excède la tolérance. On doit partir du point de vue que de telles variations ne se produisent que très rarement, puisqu'en effet, - les organes de la machine, comme le dispositif d'encrage, le dispositif de mouillage, la transmission de la force motrice, le transfert des feuilles, etc., sont conçus dans une construction massive, de telle manière que le comportement statique et dynamique soit reproductible à tout moment. Il s'agit donc de composants immanents au système dont les propriétés, une fois fixées, permettent l'optimisation sous l'aspect de la fixation préalable des grandeurs de consigne pour les circuits de régulation auxiliaires. De cette façon, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'intervention d'un opérateur n'est plus nécessaire que dans des cas rares. Il n'est pas indispensable que la grandeur perturbatrice considérée soit mesurée elle-même en tant que grandeur réglée. Au contraire, pour au moins l'une des régulations de grandeurs perturbatrices, on peut choisir une grandeur réglée auxiliaire qui est fonctionnellement dépendante de la grandeur perturbatrice correspondante, et régler cette grandeur réglée auxiliaire sur une valeur constante. Par exemple, pour capter la viscosité de l'encre, on peut mesurer la température de l'encre. En remplacement de la mesure du débit d'eau, on peut aussi capter la vitesse de rotation du cylindre preneur, et ainsi de suite. L'essentiel est que l'on connaisse la relation fonctionnelle entre la grandeur réglée du circuit de régulation auxiliaire et la grandeur réglée auxiliaire. La première phase du procédé, dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention de régulation de l'opération d'impression sur une presse à imprimer offset à feuilles, consiste à régler les grandeurs influençant le processus d'impression et à les accorder les unes aux autres. Le réglage 'peut naturellement être exécuté manuellement, aussi bien qu'à l'aide de dispositifs de télécommande, ou en entrant des grandeurs de consigne à partir d'un pupitre de commande central. Le procédé peut également comporter l'affichage automatique des données de qualité et des données d'état de la machine. Toutefois, les combinaisons logiques de ces grandeurs de processus sont exécutées par l'imprimeur opérateur, de sorte que la qualité de l'impression dépend de façon décisive des capacités de l'imprimeur. Ces travaux de réglage incluent la mise en marche de la presse et également les opérations correctrices. Le travail de l'imprimeur est facilité, non seulement par l'affichage des données d'état de la machine, telles que la vitesse de rotation, la température, la pression de serrage, le débit d'eau, etc., mais également par les mesures au densitomètre. La complexibilité de l'opération de réglage est bien indiquée par le fait que les différents paramètres du processus d'impression sont combinés les uns aux autres de telle sorte que la modification d'une grandeur a également des effets sur d'autres grandeurs et que, lorsqu'on intervient dans le processus, il peut éventuellement être nécessaire de corriger différentes autres grandeurs qui influencent le processus d'impression. Cette régulation est qualifiée de régulation à grandeurs multiples, c'est-à-dire que -les différentes excursions de régulation prévues pour le processus d'impression (par exemple, pour la densité d'encrage, le débit de mouillage, la température, la vitesse, etc. ) ne sont pas indépendantes les unes des autres mais qu'elles sont au contraire interactives. Lorsque, lors du calage de la presse à imprimer à feuilles, on a atteint un état qui permet de continuer l'impression, on procède à une "séparation" des' circuits - de régulation combinés les uns aux autres, de manière à avoir un circuit de régulation principal et plusieurs circuits de régulation auxiliaires. On choisit comme grandeur réglée du circuit de régulation principal une grandeur dominante qui a une influence décisive sur le processus d'impression. On supposera par exemple que cette grandeur réglée est la densité d'encrage. Dans ce cas, on devra choisir de préférence comme grandeur réglante du circuit de régulation principal le débit d'encre. Les circuits de régulation auxiliaires sont des dispositifs auxquels sont associées les autres grandeurs qui influencent le processus d'impression. On doit entendre par cette expression, entre autres: le débit de fluide de mouillage, la vitesse d'impression, la température, etc.. Selon l'invention, l'agencement est choisi de manière que les grandeurs réglées des circuits de régulation auxiliaires représentent des grandeurs perturbatrices du circuit de régulation principal. Ces grandeurs perturbatrices étant réglées sur la valeur constante des valeurs de consigne trouvées au moment du préréglage. De cette façon, les grandeurs perturbatrices du circuit de régulation principal ne s'écartent pas pendant le processus d'impression des valeurs qui ont été trouvées lors du processus de réglage, de sorte qu'il s'établit un état d'équilibre optimal. On a ainsi trouvé un état dans lequel le taux de couplage des différents circuits de régulation entre eux est aussi réduit que possible. L'influence mutuelle des circuits de régulation est faible, de sorte que l'ensemble du système présente une grande stabilité. Pour effectuer la régulation des grandeurs réglées des circuits de régulation auxiliaires sur une valeur constante, on peut capter ces grandeurs réglées elles- mêmes et les traiter. Toutefois, on reste dans le domaine de l'invention en ne mesurant pas ces grandeurs réglées elles-mêmes mais en utilisant des grandeurs réglées auxiliaires à l'aide desquelles il est possible d'influer sur la grandeur réglée qui sert de grandeur perturbatrice. Une condition à remplir est toutefois que la relation fonctionnelle entre la grandeur réglée et la grandeur réglée auxiliaire soit connue. Il convient de citer ici à titre d'exemple le fait que la viscosité de l'encre d'impression, qui représente une grandeur réglée peut également être captée, en qualité de grandeur réglée auxiliaire, en passant par l'intermédiaire de la température de l'encre d'impression mais ici aussi, il faut que l'on connaisse -la relation fonctionnelle entre la température et la viscosité de l'encre d'impression. Maintenant, le processus d'impression peut être maintenu pendant un temps relativement long grâce à la régulation sur une valeur constante des grandeurs perturbatrices, sans qu'il ne se produise d'instabilité. En particulier, il n'est pas indispensable de procéder à un contrôle d'échantillon toutes les cinquante ou cent feuilles, au moyen d'un densitomètre ou appareil équivalent, puisque le résultat de l'impression ne subit pas de grandes fluctuations dans le cas d'une conduite stable du processus. Toutefois, si le processus perd sa stabilité, par exemple, parce que l'une des grandeurs dérive avec l'écoulement du temps, il est indiqué de procéder maintenant à une vérification. L'instauration d'une instabilité du processus peut être détectée sur la base de variations des grandeurs réglantes des circuits de régulation auxiliaires. La visualisation des grandeurs réglées elles-mêmes ne conduit pas au but visé parce que ces grandeurs sont réglées sur une valeur constante. Si, par exemple, l'une des grandeurs réglantes d'un circuit de régulation auxiliaire sort d'un intervalle de tolérance prédéterminé, il se produit l'émission d'un signal, de sorte que l'imprimeur sait qu'il doit procéder à un contrôle du processus. Si l'on admet un certain écart de régulation pour les grandeurs réglées des circuits de régulation auxiliaires, on peut en outre tirer des conclusions sur l'état du processus en se basant sur les variations des écarts de régulation. Les modifications des écarts de régulation font comprendre que des conditions se sont manifestement modifiées, de sorte que ici aussi, il est recommandé de signaler la nécessité de contrôler le processus d'impression. Si le contrôle exécuté par l'imprimeur montre qu'il convient d'établir un nouvel état d'équilibre, on trouve par un nouveau réglage et un nouvel accord des grandeurs qui influent sur le processus d'impression des nouvelles valeurs de consigne des valeurs perturbatrices, qui sont ensuite introduites dans la poursuite du processus en qualité de nouvelles grandeurs réglées, dans les circuits de régulation auxiliaires, et maintenus à une valeur constante. Au total, on crée donc ainsi un procédé de régulation du processus d'impression sur les presses à imprimer offset à feuilles qui permet de se dispenser d'une surveillance constante et qui, par ailleurs, n'exige un contrôle de qualité (mesure au densitomètre) que lorsqu'une signalisation indique des variations des conditions marginales du processus. Toutes les nouvelles caractéristiques évoquées dans la description sont importantes pour l'invention, même si elles ne sont pas revendiquées formellement dans les revendications. 2 6 1 5 7 91 REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation du processus d'impression sur les presses d'imprimerie offset, caractérisé par les phases suivantes: - réglage des grandeurs qui influent sur le processus d'impression (en particulier densité d'encrage, débit de fluide de mouillage, vitesse d'impression, température, etc.) et mise en accord de ces grandeurs, - régulation d'une grandeur choisie comme grandeur réglée (en particulier, densité d'encrage) d'un circuit de régulation principal, au moyen d'une grandeur réglante choisie, par exemple le débit d'encre, - régulation des autres grandeurs sur une valeur constante des valeurs de consigne trouvées lors du réglage, au moyen de circuits de régulation auxiliaires très largement découplés, en faisant intervenir.ces grandeurs comme grandeurs perturbatrices du circuit de régulation principal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par une surveillance des variations des grandeurs réglantes, des circuits de régulation auxiliaires. 3. Procédé-selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on procède à un nouveau réglage et à un nouvel accord des grandeurs qui influent sur le processus d'impression lorsqu'au moins une variation de grandeurs réglantes d'un circuit de régulation auxiliaire sort de limites de tolérance admissibles, ou qu'il se produit une modification à l'intérieur d'un écart de régulation déterminé. 4. Procéde selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on procède à un prélèvement de feuilles échantillons, pour le contrôle du résultat de l'impression, effectué par exemple, par une mesure au densitomètre, lorsqu'il se produit une modification de la grandeur réglante qui excède la tolérance, ou une modification de l'écart de régulation. 5. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour au moins une des régulations de grandeurs perturbatrices, on- choisit une grandeur de régulation auxiliaire qui dépend fonctionnellement de la grandeur perturbatrice correspondante et on la règle sur une valeur constante.