DE3872000T2 - Vorrichtung zur automatischen positionierung eines maskenfilms auf eine filmunterlage. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Positionierung von Maskenfilmen, wie Farbtrennfilmen, auf durchscheinenden Filmunterlagen.
• Bei einem Vorbereitungsschritt eines Abzugsvorgangs muß ein Maskenfilm, auf dem ein Bild ausgebildet ist, genau an einer vorbestimmten Stelle auf eine durchscheinende Filmunterlage geklebt werden.
• Wie es in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, ist in einer durchscheinenden Filmunterlage 1 eine Vielzahl von Zentrierlöchern 1a, 1b und 1c ausgebildet und diese ist auf einem Tisch 2 angeordnet, der Zentrierstifte 3a und 3b derart aufweist, daß die Stifte 3a und 3b in das Loch 1a bzw. 1b eingeführt werden. Es sollte darauf hingewiesen werden, das der Tisch 2 einen zusätzlichen Zentrierstift aufweisen kann, der in die Öffnung 1c der Filmunterlage 1 einzuführen ist. Ein Maskenfilm 4 weist eine kleinere Größe als die Filmunterlage 1 auf und schließt vier Registriermarkierungen 4a bis 4d ein, die außerhalb eines Bildbereiches 4e geformt sind. Üblicherweise werden die Registrierungsmarkierungen 4a bis 4d durch feine Linien mit einer Weite von 0,04 mm bis 0,2 mm gebildet. Üblicherweise werden die Registriermarkierungen 4a bis 4d auf dem Maskenfilm derart ausgebildet, daß eine horizontale Linie, die die horizontal ausgerichteten Markierungen 4a und 4b verbindet, senkrecht eine vertikale Linie schneidet, die die vertikal ausgerichteten Markierungen 4c und 4d bei einer Mitte des Bildbereiches 4e schneidet.
• Auf der Oberfläche des Tisches 2 sind zwei zueinander senkrechte, imaginäre Linien l&sub1; und l&sub2; ausgebildet, wobei die Linie l&sub1; die Mitten der Zentrierstifte 3a und 3b verbindet und die Linie l&sub2; eine senkrechte Mittellinie in bezug auf die Linie l&sub1; ist. Der Maskenfilm 4 muß auf der Filmunterlage 1 an einer solchen Position positioniert werden, daß die Registriermarkierungen 4a und 4b mit der Linie l&sub1; sowie die Registriermarkierungen 4c und 4d mit der Linie l&sub2; zusammenfallen.
• Bei einem früheren, bekannten Verfahren wird, nachdem die Filmunterlage 1 auf dem Tisch 2 in ihrer Position angeordnet worden ist, der Maskenfilm auf der Filmunterlage 1 positioniert, indem die Registriermarkierungen 4a bis 4d auf dem Maskenfilm und die gerade beschriebenen Zentrierlinien l&sub1; und l&sub2; auf dem Tisch 2 mit Hilfe einer Lupe genau betrachtet werden, die üblicherweise eine zehnfache Vergrößerung besitzt.
• Nachdem der Maskenfilm 4 auf der Filmunterlage 1 genau an seiner gegebenen Position positioniert worden ist, wird der Maskenfilm auf der Filmunterlage mittels eines Klebebandes festgelegt. Um klare und scharfe Mehrfarbabzüge zu erhalten, muß die Anordnung von vier Farbtrennfilmen auf entsprechenden Filmunterlagen mit einer besseren Genauigkeit als ±20 um, vorzugsweise kleiner als ±15 um wiederholbar sein. Im praktischen Fall ist es sehr schwierig, von Hand die Registriermarkierungen 4a bis 4d zum Zusammenfallen mit den Linien l&sub1; und l&sub2; mit Hilfe der Lupe genau zu bringen, und dieser Vorgang verlangt erfahrene Laborarbeit und eine lange Zeitdauer. Ferner mag wegen der Ermüdung der Augen der Arbeitsperson die Genauigkeit der Zentrierung abnehmen, so daß die Qualität von Abzügen verschlechtert werden mag.
• Die vorliegende Erfindung hat zur Zielsetzung eine neue und nützliche Vorrichtung zur genauen Positionierung eines Maskenfilmes auf einer auf einem Tisch angeordneten Filmunterlage in einer automatischen Weise mit einer besseren Genauigkeit als ±20 um, vorzugsweise besser als ±15 um zu schaffen.
• Gemäß der Erfindung umfaßt die Vorrichtung zum automatischen Positionieren eines Maskenfilmes, der mit ersten und zweiten horizontalen Registriermarkierungen und wenigstens einer vertikalen Registriermarkierung ausgebildet ist, auf einer transparenten Filmunterlage, die eine Vielzahl von Zentrierlöchern besitzt:
• einen Haupttisch mit einer flachen Oberfläche;
• wenigstens zwei Zentrierstifte, die auf der Oberfläche des Haupttisches ausgebildet sind, wobei die Zentrierstifte in die Zentrierlöcher der Filmunterlage eingeführt werden können und in eine erste Richtung ausgerichtet sind;
• eine erste Sensoreinheit, die einen ersten Sensorkopf enthält zum optischen Erkennen von Rändern der ersten horizontalen Registriermarkierung auf dem Maskenfilm, ein erstes Luftkissen zum Ansaugen des Maskenfilmes auf eine Unterseite desselben, und eine erste Vorrichtung zum Auf- und Abbewegen des ersten Luftkissens;
• eine zweite Sensoreinheit, umfassend einen zweiten Sensorkopf zum optischen Erkennen von Rändern der zweiten horizontalen Registriermarkierung auf dem Maskenfilm, ein zweites Luftkissen zum Ansaugen des Maskenfilmes auf eine Unterseite desselben und eine zweite Vorrichtung zum Auf- und Abbewegen des zweiten Luftkissens;
• eine erste Antriebseinheit zum Bewegen der ersten Sensoreinheit parallel mit der Oberfläche des Haupttisches in eine zweite Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung ist;
• eine zweite Antriebseinheit zum Bewegen der zweiten Sensoreinheit parallel mit der Oberfläche des Haupttisches in der zweiten Richtung;
• eine dritte Sensoreinheit, die einen dritten Sensorkopf zum optischen Erkennen von Rändern der vertikalen Registriermarkierung auf dem Maskenfilm einschließt, wobei die dritte Sensoreinheit in der dritten Richtung bewegbar ist;
• ein Gleittisch zum Stützen der ersten und zweiten Sensoreinheiten und der ersten und zweiten Antriebseinheiten;
• eine dritte Antriebseinheit zum Bewegen des Gleittisches parallel zu der Oberfläche des Haupttisches in der ersten Richtung; und
• eine Steuerungseinheit zum Steuern der benannten ersten und zweiten Luftkissenbewegungsvorrichtungen in einer solchen Weise, daß eine erste horizontale Linie die die erste und zweite horizontalen Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm verbindet, parallel zu einer zweiten horizontalen Linie gebracht wird, die die Mitten der Zentrierstifte auf dem Haupttisch verbindet, indem die erste oder die zweite Antriebseinheit betrieben wird, die erste oder die zweite Sensoreinheit in die zweite Richtung zu bewegen, wobei die benannte erste horizontale Linie mit der benannten zweiten horizontalen Linie durch gleichzeitiges Betreiben der benannten ersten und zweiten Antriebseinheiten zum Bewegen des Maskenfilms in der zweiten Richtung zusammengebracht wird und dann der Maskenfilm in der ersten Richtung bewegt wird, bis die vertikale Registriermarkierung auf dem Maskenfilm mit einer vertikalen Linie zusammenfällt, die die senkrechte Symmetrielinie der zweiten horizontalen Linie ist.
• Fig. 1A und 1B sind eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsdarstellung, die das Verfahren zur Positionierung des Maskenfilmes auf der Filmunterlage darstellen;
• Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Aussehen der Positionierungsvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
• Fig. 3 ist eine Draufsicht, die die innere Konstruktion der Vorrichtung darstellt, die in Fig. 2 gezeigt ist;
• Fig. 4 ist eine perspektivische Sprengdarstellung, die eine Konstruktion der Sensoreinheit zeigt;
• Fig. 5 ist eine Draufsicht, die die T-förmige Führungsmarkierung zeigt, die auf dem Tisch ausgebildet ist;
• Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Hauptkonstruktion der Steuerungseinheit zeigt; und
• Fig. 7A und 7B sind allgemeine Flußdiagramme, die die Hauptarbeitsschritte der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung darstellen.
• Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung, die das äußere Aussehen einer Ausführungsform der automatischen Filmpositionierungsvorrichtung nach der Erfindung zeigt. Die Vorrichtung umfaßt einen Haupttisch 11 mit zwei Zentrierstiften 12a und 12b. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß ein oder mehrere zusätzliche Zentrierstifte auf dem Haupttisch 11 an gegebenen Positionen vorgesehen werden können. Die Anzahl der Zentrierstifte wird gemäß der Besonderheit einer bei dem folgenden Vorgang verwendeten Maschine festgelegt. Die Vorrichtung umfaßt ferner ein Schaltpult 11, auf dem verschiedene Bedienungsglieder, wie ein Stromschalter 13a, ein Startknopf 13b, eine Ende-Lampe 13c, ein Rückkehrknopf 13d, ein Weitenschalter 13e zur horizontalen Bewegung der Sensoreinheiten, ein Richtungsauswählschalter 13f und ein Auf-Abwärtsschalter 13g zur Auf- und Abbewegung der Sensoreinheiten vorgesehen sind. Auf dem Haupttisch 11 ist ein Nebentisch 14 mit Abstandsstücken an seinen vier Ecken angeordnet. Der Nebentisch 14 sorgt für Platz, um die rückwärtige Hälfte des Filmes darunter einzuführen. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine erste, eine zweite und eine dritte Sensoreinheit 15, 16 und 17, die in bezug auf den Haupttisch 11 bewegbar angeordnet sind. Die Sensoreinheit 17 hängt von einem Arm 18 herab, der sich horizontal parallel zu dem Haupttisch 11 erstreckt. Der Nebentisch 14 ist mit einer Haube 19 überdeckt.
• Fig. 3 ist eine Draufsicht, die die in Fig. 2 gezeigte Filmpositionierungsvorrichtung zeigt, wobei die obere Haube 19 entfernt ist. Auf dem Nebentisch 14 ist ein Gleittisch 21, in die rechte und linke Richtung in Fig. 3 bewegbar, angeordnet. Ein Schrittmotor 22 ist an dem Nebentisch 14 befestigt und eine Verstellschraubenspindel 23 ist mit dem Motor gekoppelt. An dem Gleittisch 21 ist eine Mutter 24 befestigt, die mit der Verstellschraubenspindel 23 in Eingriff steht. Deshalb kann durch Drehen des Motors 22 in beide Richtungen der Gleittisch 21 horizontal in beide Richtungen auf dem Nebentisch 14 bewegt werden. Auf dem Gleittisch 21 befindet sich eine erste und eine zweite Antriebseinheit 25 und 26, die die gleichen Konstruktionen aufweisen. Die erste und die zweite Antriebseinheit 25 und 26 sind mit einer Verstellschraubenspindel 27 über nicht dargestellte Muttern jeweils gekoppelt. Die Verstellschraubenspindel 27 besitzt zwei Gewinde, die in entgegengesetzte Richtungen ausgebildet und symmetrisch in bezug auf ein Mittellager 29 angeordnet sind, das an den Gleittisch 21 befestigt ist. Eine Rolle 30 ist an einem rechten Ende der Führrungsschraube 27 befestigt. Ein Induktionsmotor 31 ist an dem Gleittisch 21 befestigt und eine Rolle 32 ist auf einer Abtriebswelle des Motors 31 fest angebracht. Zwischen den Rollen 30 und 32 ist ein Endlosband 33 angeordnet. Wenn der Motor 31 in einer Richtung angetrieben wird, um die Verstellschraubenspindel 27 in einer Richtung zu drehen, werden deshalb die Antriebseinheiten 25 und 26 in solche Richtungen bewegt, daß sie sich einander nähern. Im Gegensatz hierzu werden, wenn der Motor 31 in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, die Antriebseinheiten 25 und 26 voneinander fortbewegt, so daß der Abstand zwischen den Sensoreinheiten 25 und 26 auf dem Gleittisch 21 eingestellt werden kann.
• In der Antriebseinheit 25 ist die Sensoreinheit 15 hin- und herbewegbar angeordnet, d. h. in einer Vorwärts-Rückwärtsbewegung. Die Antriebseinheit 25 umfaßt eine Grundplatte 35, einen Schrittmotor 36, der auf der Grundplatte angeordnet ist, eine Verstellschraubenspindel 37, die mit einer Abtriebswelle des Schrittmotors verbunden ist, und ein Gleitteil 38, das eine mit der Verstellschraubenspindel in Eingriff stehende Mutter besitzt. Die Sensoreinheit 15 umfaßt ein Luftkissen 39 und einen Sensorkopf 40, der an einem vorderen Ende des Gleitteiles befestigt ist. Die zweite Antriebseinheit 26 besitzt die gleiche Konstruktion wie die erste Antriebseinheit 25 und umfaßt eine Grundplatte 45, einen Schrittmotor 46, eine Verstellschraubenspindel 47 und ein Gleitteil 48, und die Sensoreinheit 16 umfaßt ein Luftkissen 49 und einen Sensorkopf 50, der an einem vorderen Ende des Gleitteiles befestigt ist.
• Die dritte Sensoreinheit 17 umfaßt einen Sensorkopf 60 und ist bewegbar an dem Arm 18 angebracht. Nachdem die Sensoreinheit 17 von Hand in eine erwünschte Position längs des Armes 18 bewegt worden ist, kann die Sensoreinheit 17 in der relevanten Position an dem Arm verriegelt werden. Ein Ende des Armes 18 ist an einer Mitte eines torähnlichen Rahmengliedes 51 befestigt, das an dem Haupttisch 11 befestigt ist.
• Der Gleittisch 21 besitzt eine Ruhestellungsposition, die durch eine Lichtschranke 52 erfaßt wird, die an dem Nebentisch 14 angebracht ist. Die Gleitteile 38 und 48 besitzen ihre eigenen Ruhestellungspositionen, die durch jeweilige Lichtschranken 53 und 54 erfaßt werden, die an den jeweiligen Grundplatten 35 und 45 befestigt sind.
• Fig. 4 ist eine perspektivische Sprengdarstellung, die eine ins einzelne gehende Konstruktion der ersten Sensoreinheit 15 zeigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Konstruktion der zweiten Sensoreinheit 16 gleich der ersten Sensoreinheit 15 ist. An dem vorderen Ende des Gleitteiles 38 ist eine Luftkissenantriebsvorrichtung 61 befestigt, die eine Grundplatte 61a, die an dem Gleitteil befestigt ist, einen an der Grundplatte befestigten Luftzylinder 61b und einen bewegbaren Rahmen 61c umfaßt, der nach oben und unten bewegbar an dem Luftzylinder befestigt ist. An dem bewegbaren Rahmen 61c ist ein L-förmiges Halteteil 62 befestigt, an dessen Unterfläche das Luftkissen 39 angeschraubt ist. In dem Luftkissen 39 ist ein Durchlaß ausgebildet, der an einer flachen Unterseite des Luftkissens geöffnet ist. Der Durchlaß ist über ein Rohr 63 mit einer Ansaugpumpe verbunden.
• An dem Gleitteil 38 ist ferner ein Halteteil mittels Schrauben 65 befestigt, und an dem Halteteil ist der Sensorkopf 40 befestigt. Ferner ist eine L-förmige Anzeigeeinrichtung 66 an dem Halteteil 62 befestigt, so daß die Anzeigeeinrichtung zusammen mit dem Luftkissen 39 aufwärts und abwärts bewegt wird. An dem Halteteil 64 ist eine Düse 67 zum Ausstoßen eines nach unten gerichteten Luftstromes befestigt. Die Düse 67 dient dazu, den Maskenfilm auf die Filmunterlage ohne die Gleitbewegung des Maskenfilmes zu stören, zu drücken. Der Sensorkopf 40 ist durch einen Sensor vom Reflektionstyp gebildet, der einen Lichtfleck mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 mm projiziert, der in bezug auf die geringste Dicke der Registriermarkierung auf der Filmmaske ausreichend klein ist. Die Mitte des Luftkissens 39 und des Lichtfleckes von dem Fühlerkopf 40 sind so angeordnet, daß sie auf derselben vertikalen Linie ausgerichtet sind. Da der Lichtfleck sehr klein ist, ist es unmöglich für eine Bedienungsperson einen Punkt auf dem Maskenfilm zu erkennen, auf den der Lichtfleck auftrifft. Deshalb ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzeigeeinrichtung 66, die eine scharfe Spitze besitzt, in der Sensoreinheit vorgesehen, um die Lage des Lichtfleckes anzuzeigen.
• Die dritte Sensoreinheit 17 umfaßt den Sensorkopf 60 vom Reflektionstyp, eine Düse zum Ausstoßen eines nach unten gerichteten Luftstromes und eine von Hand betriebene Anzeigeeinrichtung ähnlich der Anzeigeeinrichtung 66.
• Die Ruhestellungsposition der Gleitteile 38 und 48 der ersten und der zweiten Sensorantriebseinheiten 25 und 26 sind so bestimmt, daß die erfassenden Lichtflecke der Sensorköpfe 40 und 50 an Positionen gelegen sind, die mit einem vorbestimmten, genauen Abstand von mehr als 10 mm rückwärts der Linie l&sub1; beabstandet sind, die die Mitten der Stifte 12a und 12b verbindet. Die Ruhestellung des Gleittisches 21 ist derart festgelegt, daß die Mitte zwischen beiden Sensorköpfen 40 und 50 ungefähr 10 mm nach rechts von der Linie l&sub2; beabstandet ist, die eine Mittelsenkrechte der Linie l&sub1; ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Linien l&sub1; und l&sub2; nicht tatsächlich beschriebene sondern imaginäre sind.
• Wie in der Fig. 5 dargestellt, ist auf dem Haupttisch 11 eine T-förmige Führungsmarkierung 71 ausgebildet, um die Position beim Einstellen von Hand des Maskenfilmes für die automatische Positionierung zu führen, wobei jene aus weißen Linien mit einer Weite von ungefähr 10 mm besteht. Die weiße Farbe der Markierung 71 ist auch wirkungsvoll beim Erhöhen des Bildkontrastes zur optischen Erfassung durch die Sensorköpfe 40, 50 und 60. Die horizontale Linie der T-förmigen Markierung 71 ist parallel zu der Linie l&sub1; ausgebildet und so angeordnet, daß die Lichtflecken der Sensorköpfe 40 und 50 in der Ruhestellung gerade etwas nach innerhalb der weissen Linie von deren rückwärtigen Seitenkante herkommen. Die vertikale Linie der T-förmigen Markierung 71 weist eine linke Seitenkante auf, die mit der weißen Linie l&sub2; zusammenfällt. Die dritte Sensoreinheit 17 ist so ausgerichtet, daß der Lichtfleck des Sensorkopfes 60 um 2 oder 3 mm nach innerhalb der weißen Linie von ihrer linken Seitenkante kommt. Durch diese Anordnung fällt, wenn der Gleittisch 21 in seiner Ruhestellung ist, die Mitte des Gleittisches nahezu mit der rechten Seitenkante der vertikalen weißen Linie zusammen.
• Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konstruktion einer Steuerungseinheit zeigt. Die Steuerungseinheit umfaßt eine zentrale Recheneinheit (CPU) 81 und Eingangs/ Ausgangs-, Schnittstellen, einen Speicher mit wahlweisem Zugriff (RAM) und einen Nurlesespeicher (ROM), die nicht gezeigt sind. Der Startknopf 13b, die Ende-Lampe 13c, der Rückkehrknopf 13d und der Aufwärts-Abwärts-Schalter 13g, die auf der Tafel 13 vorgesehen sind, sind mit der CPU 81 verbunden. Der Weitenschalter 13e und der Richtungsauswählschalter 13f sind unmittelbar mit dem Induktionsmotor 31 verbunden. Die Lichtschranken 52, 53 und 54 zum Erfassen der Ruhestellung des Gleittisches 21 und der Gleitteile 35 und 45 sind ebenfalls mit der CPU 81 verbunden. Ferner werden die von den Sensorköpfen 40, 50 und 60 der Sensoreinheiten 15, 16 und 17 erfaßten Signale auch der CPU 81 zugeführt. Um die Schrittmotoren 22, 36 und 46 in beide Richtungen anzutreiben, sind Motortreiber 85, 86 und 87 vorgesehen, die alle mit der CPU 81 verbunden sind. Wie oben erklärt worden ist, werden die Ruhestellungen der Gleitteile 38 und 48 so eingestellt, daß die Lichtflecken der Sensorköpfe 40 und 50 an Stellen vorliegen, die von der Linie l&sub1;, die die Mitten der Zentrierstifte 12a und 12b verbindet, mit genau festgelegten Strecken getrennt sind. Jedoch ist es in der Praxis schwierig, eine solche Anordnung genau zu erreichen und stets gibt es kleine Fehler bei diesen Abständen. Um solche Fehler auszugleichen oder zu korrigieren sind Dip-Schalter 82 und 83 vorgesehen, die dem linken und rechten Sensor entsprechen, um das Vorzeichen und die Größe der im voraus gemessenen Fehler einzustellen, wobei jeder ein Ausgangssignal von 16 Bit erzeugt. Deshalb ist jeder Dip-Schalter 82 und 83 mit der CPU 81 über 16 parallele Leitungen verbunden. Der dritte Dip-Schalter 84 ist vorgesehen, um den im voraus gemessenen Abstand von dem Lichtfleck des Sensorkopfes 60 zu der Position einzustellen, an der die vertikale Registriermarkierung auf dem Maskenfilm angehalten werden soll. Dieser Dip-Schalter 84 ist ebenfalls mit der CPU 81 über 16 parallele Leitungen verbunden.
• Nun wird die Arbeitsweise zum Positionieren des Maskenfilmes auf der Filmunterlage auch unter Bezugnahme auf ein Flußdiagramm beschrieben, das in den Fig. 7A und 7B dargestellt ist. In den Fig. 7A und 7B sind von Hand vorzunehmende Schritte durch Doppelrahmen bezeichnet.
• Zuerst wird die Filmunterlage auf dem Haupttisch 11 so angeordnet, daß die Zentrierstifte 12a und 12b auf dem Haupttisch in die Zentrierlöcher eingeführt werden, die in der Filmunterlage (ST1=Schritt 1) ausgebildet sind.
• Dann müssen die Positionen der Sensorköpfe 40, 50 und 60 entsprechend der Abmessung des Maskenfilmes so eingestellt werden, daß alle Sensoren 40, 50 und 60 die jeweiligen Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm erfassen können, ohne eine zu verfehlen. Für diesen Zweck wird der Maskenfilm auf die Filmunterlage gebracht (ST2=Schritt 2). Eine Ausrichtung wird vorgenommen, indem die Positionen der Lichtflecken mit den tatsächlichen Positionen der Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm verglichen werden (ST3=Schritt 3). Die Weite zwischen den Sensoren 40 und 50 wird eingestellt, indem der Richtungsauswählschalter 13f und der Weitenschalter 13e betätigt werden. Die Position des Fühlers 60 wird von Hand eingestellt und festgestellt, wenn sie abgeschlossen ist. Wenn die Positionen der Sensorköpfe eingestellt sind, ist es nicht erforderlich, dieses zu wiederholen, solange die Abmessung der Filmmaske nicht geändert wird. Bei diesen Einstellungen ist es vorteilhaft, die Luftzylinder 61b nach unten zu bewegen, indem der Aufwärts-Abwärts-Schalter 13g betätigt wird oder durch eine Betätigung von Hand, wie für den Sensor 60. Die Position der Lichtflekken wird, da sie sehr klein und nahezu unsichtbar sind, durch die Anzeigeeinrichtung 66 angezeigt, und durch eine Abwärtsbewegung der Anzeigeeinrichtung wird es einfach, die Position der Lichtflecken mit derjenige der Registriermarkierung zu vergleichen. Es wird darauf hingewiesen, daß selbst in der Abwärtsposition die Luftkissen und die Anzeigeeinrichtungen nicht in Berührung mit dem Maskenfilm gebracht werden, so daß der Maskenfilm ohne Unterbrechung durch die Luftkissen und die Anzeigeeinrichtungen bewegt werden kann.
• Nun muß der Maskenfilm grob in die Startposition zur automatischen Positionierung gelegt werden (ST4=Schritt 4). Die horizontalen Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm sind innerhalb der horizontalen Linie der T-förmigen Führungsmarkierung 71, die auf dem Haupttisch 11 ausgebildet ist, und die vertikale Registriermarkierung auf dem Maskenfilm befindet sich nahe der rechten Kante der vertikalen Linie der T- förmigen Markierung 71.
• Beim Start befinden sich der Gleittisch 21 und die Gleitteile 38 und 48 in ihrer jeweiligen Ruhestellung, und die Luftkissen 39 und 49 sind in der oberen Position.
• Nachdem der Maskenfilm grob auf der Filmunterlage positioniert worden ist, wie es oben erläutert wurde, wird der Startknopf 13b gedrückt (ST5=Schritt 5). Dann liefert die CPU 81 identische Antriebsimpulse an die Motortreiber 86 und 87, die dann Antriebsenergie dem jeweiligen Schrittmotoren 36 und 46 zuführen. Auf diese Weise werden die Gleitteile 38 und 48 und somit die Sensorköpfe 40 und 50 vorwärtsbewegt. Zur gleichen Zeit wird in der CPU 81 die Anzahl der erzeugten Antriebsimpulse aufgezählt. Deshalb repräsentieren die Zählwerte in Zählern die Strecken, über die die Gleitteile 35 und 45 bewegt worden sind. Während der Bewegung erfassen die Sensorköpfe 40 und 50 die Vorderkante und die Hinterkante der jeweiligen horizontalen Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm, während die Luftströme aus den Düsen ausgestoßen werden. Die Zählwerte in dem Zähler werden ausgelesen und in Antwort auf diese Randsignale aufgezeichnet. Deshalb können die Abstände von der Bezugsposition, d. h. der Ruhestellung, bis zu der Vorder- und Rückkante der horizontalen Registriermarkierung auf dem Maskenfilm gemessen werden. Die Antriebsimpulse werden zu dem Zeitpunkt angehalten, wenn das spät eintreffende Rückflankensignal der Sensoren 40 und 50 empfangen wird. Dann wird, nachdem die erhaltenen Daten mit dem Fehlerwert aufgrund des Ruhepositionsfehlers, der von den Dip-Schaltern 82 und 83 ausgelesen worden ist, korrigiert worden sind, ein Mittelwert der Vorder- und Rückkantenabstände berechnet, um einen Abstand von der Ruhestellung zu einer Mitte der horizontalen Registriermarkierung abzuleiten. Auf diese Weise können die Abstände zwischen den Ruhestellungen und den Mitten der rechten und linken horizontalen Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm unabhängig von der Dicke der Registriermarkierungen und den Durchmessern der Lichtflecken der Sensorköpfe abgeleitet werden (ST6=Schritt 6). Üblicherweise werden die horizontalen Mittellinien des Maskenfilmes nicht parallel zu der Linie l&sub1; angeordnet, die die Mitten der Zentrierstifte 12a und 12b auf dem Haupttisch 11 verbindet, und somit sind die obigen zwei Abstände nicht miteinander identisch. Um eine solche mangelnde Parallelität zu korrigieren, wird eine Differenz zwischen den benannten Abständen abgeleitet und die derart abgeleitete Differenz wird mit einem vorbestimmten kleinen Bezugswert verglichen (ST7=Schritt 7). Wenn der Unterschied den Bezugswert überschreitet, werden die Luftzylinder 61b der ersten und der zweiten Sensoreinheit 15 und 16 betätigt, um die Luftkissen 39, 40 nach unten zu bewegen. Dann wird auf die Innenseite der Luftkissen über die Rohre 63 eine Ansaugluft gelegt, so daß der Maskenfilm an die untere Oberfläche der Luftkissen angesaugt wird (ST8=Schritt 8). Als nächstes sendet die CPU 81 Treiberimpulse an einen der Motortreiber 86 und 87, um einen der Schrittmotore 36 und 46 derart zu erregen, daß die benannte Differenz zu Null wird (ST9=Schritt 9). Dies bedeutet, das eine der Sensoreinheiten 15 und 16, die einen kleineren Abstand von der Ruhestellung zu der Mitte der Zentrierlinie anzeigt, weiter vorwärts um eine Strecke bewegt wird, die dem benannten Unterschied bei den Abständen entspricht. Während dieses Vorganges wird ein anderes Luftkissen in Ruhe gehalten und saugt den Maskenfilm an, so daß es als Drehmittelpunkt des Maskenfilmes wirkt.
• Wenn nur eine der Sensoreinheiten 15 und 16 bewegt wird, wird der Film verdreht. Um die Verdrehung des Maskenfilmes zu entfernen, wird die Ansaugluft der Luftkissen 40 und 50 unterbrochen und die Luftzylinder 39 werden abgeschaltet, um die Luftkissen nach oben zu bewegen. Dann führt die CPU 81 den Motortreibern 87 und 88 Signale zu, und die Gleitteile 38 und 48 werden in die Ruhestellungen zurückgeführt (ST10=- Schritt 10). Wenn die Ansaugluft zu den Luftkissen 40 und 50 unterbrochen wird, wird der Maskenfilm von den Luftkissen freigegeben und der Maskenfilm mag sich etwas bewegen. Aufgrund dieser geringen Bewegung mögen die horizontalen Zentrierlinien auf dem Maskenfilm erneut die Parallelität ein bißchen zu der Linie l&sub1; verlieren, die die Mitten der Zentrierstifte 12a, 12b verbindet. Dann werden die Schrittmotoren 36 und 46 erneut erregt, um die Gleitteile 38 und 48 vorwärts zu bewegen, und die Abstände von den Ruhestellungen zu den Mitten der rechten und linken Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm werden noch einmal gemessen. Wenn die derart erfaßten Abstände eine den Bezugswert überschreitende Differenz zeigen, wird der oben erklärte Korrekturvorgang wiederholt. Wenn die Differenz zwischen den Abständen kleiner als der Bezugswert ist, werden die Gleitteile 38 und 48 erneut in die Ruhestellungen zurückgeführt, ohne die Nichtparallelität zu korrigieren (ST11= Schritt 11), und dann werden die Abstände von den Ruhestellungen zu den Mitten der Registriermarkierungen auf dem Maskenfilm erneut gemessen. Diese derart erfaßten Abstände werden dann mit den vorhergehend gemessenen Abständen (ST12= Schritt 12) verglichen. Wenn diese Abstände nicht miteinander identisch sind, wird angenommen, daß irgendein Meßfehler aufgetreten sein mag und eine Reihe von oben erklärten Schritten wird erneut wiederholt. Wenn die Abstände miteinander identisch sind, wird eine Differenz zwischen den Abständen der rechten und der linken Seite abgeleitet. Es ist offensichtlich, daß diese Differenz kleiner als der Bezugswert ist. Dann wird einer der Schrittmotoren 36 und 46 so angetrieben, daß die Differenz zu Null wird, während die Luftkissen nach unten bewegt werden und der Maskenfilm an die Luftkissen 39 und 49 angesaugt wird (ST13=Schritt 13). Da die benannte Differenz sehr klein ist, könnte jegliche Verdrehung des Maskenfilmes aufgrund der benannten Bewegung vernachlässigt werden.
• Bei angesaugt bleibendem Maskenfilm rechnet die CPU 81 einen Abstand von der gegenwärtigen Position der Registriermarkierungslinie auf dem Maskenfilm zu der Linie l&sub1;, die die Mitten der Zentrierstifte 12a, 12b auf dem Haupttisch 11 verbindet. Dann liefert die CPU 81 Antriebsimpulse, die dem berechneten Abstand entsprechen, an die Motortreiber 86, 87, um die Motoren 36, 46 anzutreiben, bis die Mitte der Zentrierlinie auf dem Maskenfilm mit der Mittellinie l&sub1; zusammenfällt, die die Mitten der Zentrierstifte 12a, 12b verbindet (ST14=Schritt 14).
• Als nächstes sendet die CPU 81 ein Signal an den Motortreiber 85, um den Motor 22 derart anzutreiben, daß der Gleittisch 21 und somit der Maskenfilm nach links in Fig. 3 bewegt wird. Während dieser Bewegung erfaßt der Sensorkopf 60 der dritten Sensoreinheit 17 Ränder der vertikalen Registriermarkierung auf dem Maskenfilm. Indem die Zählwerte des Zählers bei der Erfassung der benannten Ränder gemittelt werden, ist es möglich, einen Abstand zwischen der vertikalen Registriermarkierung in der Ruhestellung und einer Mitte des Lichtfleckes des Sensorkopfes 60 zu erfassen. Dieser Schritt wird zweimal wiederholt und die beiden derart abgeleiteten Abstände werden miteinander verglichen, um die Erfassungsgenauigkeit zu bestätigen (ST15=Schritt 15). Wenn diese Abstände nicht identisch miteinander sind, wird der automatische Positionierungsvorgang vom Start an wiederholt. Wenn diese Abstände miteinander gleich sind, sendet die CPU 81 ein Signal an den Motortreiber 85, um den Motor 22 anzutreiben, so daß der Gleittisch 21 und somit der Maskenfilm weiter nach links um eine vorbestimmte Strecke bewegt wird, die vorhergehend in die CPU 81 durch Auslesen der Dip-Schalter 84 eingegeben worden ist. Auf diese Weise kann die Mitte der vertikalen Registriermarkierung auf dem Maskenfilm mit der senkrechten Mittellinie l&sub2; der horizontalen Zentrierlinie l&sub1; zusammenfallen (ST16=Schritt 16). Nachdem der obige Vorgang abgeschlossen worden ist, wird die Ende-Lampe 13c an der Tafel 13 eingeschaltet. Zur gleichen Zeit wird auch eine in dem Rückkehrschalter 13d vorgesehene Lampe eingeschaltet, um anzuzeigen, daß sich der Rückkehrschalter nun in dem aktiven Zustand befindet. Nachdem der Maskenfilm auf der Filmunterlage mit Hilfe des Klebebandes befestigt worden ist (ST17=Schritt 17), drückt die Bedienungsperson den Rückkehrschalter 13d (ST18=Schritt 18). Dann wird die den Luftkissen 39, 49 zugeführte Ansaugluft unterbrochen, die Luftkissen werden nach oben bewegt und dann werden der Gleittisch 21 und die Gleitteile 38 und 48 in ihre Ruhestellungen zurückbewegt. Auf diese Weise wird die Vorrichtung in den Vorbereitungszustand für einen nächsten Positionierungsvorgang gebracht.
• Wie im einzelnen vorstehend erläutert worden ist, kann die Vorrichtung nach der Erfindung den Maskenfilm automatisch auf der durchscheinenden, auf dem Haupttisch angeordneten Filmunterlage in sehr genauer Weise positionieren, und der Registrierungsfehler kann ohne weiteres kleiner als ±15 um bei der Wiederholung gemacht werden. Deshalb kann der Positionierungsvorgang sehr einfach in sehr kurzer Zeit durchgeführt werden, und ferner wird die Qualität von Abzugsproduk ten verbessert.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur automatischen Positionieren eines Maskenfilms (4) auf eine Filmunterlage (1), wobei auf dem Maskenfilm erste und zweite horizontale Registriermarkierungen (4a, 4b) und eine vertikale Registriermarkierung (4c) aufgebracht sind, und wobei in der Filmunterlage wenigstens zwei Zentrierlöcher (3a, 3b) ausgebildet sind, wobei die Vorrichtung enthält:

einen Haupttisch (11), der eine flache Oberfläche hat;

wenigstens zwei Zentrierstifte (12a, 12b), die auf der Oberfläche des Haupttischs (11) ausgebildet sind, wobei die Zentrierstifte in die Zentrierlöcher der Filmunterlage eingeführt werden können und in eine erste Richtung ausgerichtet sind;

eine erste Sensoreinheit (15), die einen ersten Sensorkopf (40) enthält zum optischen Erkennen von Rändern der ersten horizontalen Registriermarkierung (4a) auf dem Maskenfilm;

ein erstes Luftkissen (39) zum Ansaugen des Maskenfilms auf eine Unterseite desselben, und eine erste Vorrichtung (61) zum Auf- und Abbewegen des ersten Luftkissens (39);

eine zweite Sensoreinheit (16), enthaltend einen zweiten Sensorkopf (50) zum optischen Erkennen von Rändern der zweiten horizontalen Registriermarkierung (4b) auf dem Maskenfilm, ein zweites Luftkissen (49) zum Ansaugen des Maskenfilms auf eine Unterseite desselben und eine zweite Vorrichtung zum Auf- und Abbewegen des zweiten Luftkissens (49);

eine erste Antriebseinheit (25) zum Bewegen der ersten Sensoreinheit (15) parallel mit der Oberfläche des Haupttischs (11) in eine zweite Richtung, die senkrecht der ersten Richtung ist;

eine zweite Antriebseinheit (26) zum Bewegen der zweiten Sensoreinheit (16) parallel mit der Oberfläche des Haupttischs (11) in der zweiten Richtung:

eine dritte Sensoreinheit (17), enthaltend einen dritten Sensorkopf (60) zum optischen Erkennen von Rändern der vertikalen Registriermarkierung (4c) auf dem Maskenfilm, wobei die dritte Sensoreinheit in der dritten Richtung bewegbar ist;

einen Gleittisch (21) zum Stützen der ersten und zweiten Sensoreinheiten (15, 16) und der ersten und zweiten Antriebseinheiten (25, 26);

eine dritte Antriebseinheit (22 - 24) zum Bewegen des Gleittischs (21) parallel mit der Oberfläche des Haupttischs (11) in der ersten Richtung; und

eine Steuereinheit zum Steuern der ersten und zweiten Luftkissenbewegungsvorrichtungen (25, 26, 22 - 24) derart, daß eine erste horizontale Linie, die die ersten und zweiten horizontalen Registriermarkierungen (4a, 4b) auf dem Maskenfilm verbindet, parallel mit einer zweiten horizontalen Linie (11) gebracht wird, die die Mitten der Zentrierstifte (12a, 12b) auf dem Haupttisch (11) verbindet, durch das Betreiben einer der ersten und zweiten Antriebseinheiten (25, 26), um eine der ersten und zweiten Sensoreinheiten (15, 16) in der zweiten Richtung zu bewegen, wobei die erste horizontale Linie mit der zweiten horizonatlen Linie (11) durch das simultane Betreiben der ersten und zweiten Antriebseinheiten (25, 26) zum Bewegen des Maskenfilms in der zweiten Richtung zusammen gebraucht wird und dann der Maskenfilm in der ersten Richtung bewegt wird, bis die vertikale Registriermarkierung (4c) auf dem Maskenfilm mit einer vertikalen Linie (12) zusammenfällt, die die senkrechte Symmentrierlinie der zweiten horizontalen Linie (12) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend einen Arm (18), der sich parallel zu der Oberfläche dem Haupttischs (11) in der zweiten Richtung erstreckt zum beweglichen Unterstützen der dritten Sensoreinheit (17) entlang dem Arm (18).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Haupttisch (11) eine T-förmige weiße Leitmarkierung (71) hat, deren horizontale Hublinie in der ersten Richtung vorläuft und deren vertikale Hublinie in der zweiten Richtung verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, enthaltend eine vierte Antriebseinrichtung (27) zum Bewegen der ersten und zweiten Antriebseinheiten (25, 26) in der ersten Richtung, so daß die erste Sensoreinheit und Antriebseinheit (15, 25) und die zweite Sensoreinheit und Antriebseinheit (16, 26) nah zusammen oder weit auseinander bewegt werden.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede der ersten und zweiten Antriebseinheiten (25, 26) einen Schrittmotor (36; 46) enthalten, der sich auf einer Unterlage (35; 45) befindet, eine Verstellschraube (37; 47), die mit einer Ausgangswelle des Schrittmotors verbunden ist, und einen Gleiter (38; 48), der mit der Verstellschraube (37: 47) in Eingriff ist und gleitend in der ersten Richtung angeordnet ist, wobei die Sensorköpfe (40; 50) und das Luftkissen (39: 49) mit dem Gleiter (38; 48) derart verbunden sind, daß ein Lichtfleck, der von dem Sensorkopf (40; 50) abgegeben wird, und das Zentrum des Luftkissens (39; 49) auf einer vertikalen Line ausgerichtet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede der ersten und zweiten Sensoreinheiten (15, 16) weiterhin einen Indikator (66) enthalten, der hinsichtlich des Luftkissens (39) festgelegt ist und eine scharfe Spitze hat, die eine Position eines Lichtflecks, der von dem Sensorkopf (40) abgegeben wird, anzeigt, und wobei eine dritte Sensoreinheit (17) einen Indikator enthält, der eine scharfe Spitze hat zum Anzeigen einer Position eines Lichtflecks, der von dem Sensorkopf (60) abgegeben wird, wobei der Indikator manuell auf- und abbeweglich ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede der Sensoreinheiten (15 17) eine Düse (67) enthält zum Ausstoßen eines Luftstroms gegen den Maskenfilm, um ihn auf die Filmunterlage zu pressen, ohne dabei die Gleitbewegung des Maskenfilms zu beeinträchtigen.