DK166865B1 - Fremgangsmaade til skaerestedbestemmelse ved trykmaskiner - Google Patents

Description

i DK 166865 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til skærestedbestemmelse ved trykmaskiner, som angivet i krav l's indledning.

Fra DE-A 1 37 07 866 kendes en fremgangsmåde og et apparat til 5 styring og indstilling af trykkeri- og kartoneringsmaskiners elementer, hvor informationer vedrørende gennemløbet af en papirbane sammenlignes ved hjælp af en regneenhed. Som gennemløbsinformationer detekteres pasmærker, der er anbragte på papirbanen, ved hjælp af bevægelige og faste læsehoveder, der er anbragte oven over og neden 10 under papirbanen. De bevægelige læsehoveder detekterer registreringsmærker for trykket, og de faste læsehoveder registeringsmærker for tilretningen. En billedskærm muliggør direkte styring og indstilling af maskinelementerne.

15 Det er imidlertid en ulempe, at der på papirbanen skal trykkes registreringsmærker eller såkaldte pasmærker, hvis position så skal vurderes. Navnlig ved avistryk er det uønsket at påtrykke sådanne pasmærker, idet de ændrer produktet. Den ønskede nøjagtighed af sådanne styringer stiller både ved anbringelsen og ved detekteringen 20 af så små mærker som muligt betydelige tekniske og økonomiske krav.

Som kendt teknik henvises desuden til bogen: E. Oran Brigham,

Schnelle Fourier-Transformation, 2. Auflage, Miinchen, Wien,· Olden-bourg, 1985, side 195, 199 og 200, fra hvilken der kendes et strøm-25 ningsdiagram og et FORTRAN-program for en hurtig fourier-transfor-mation.

Ved hjælp af den i krav l's kendetegnende del angivne opfindelse løses den opgave uden pasmærker at bestemme skærepositionen ved 30 enkelte papirbaner.

En fordel ved opfindelsen er, at der til gennemførelse af fremgangsmåden ikke kræves bevægelige dele. Fremgangsmåden kan anvendes ved alle sædvanlige mærker af trykkeri ledesystemer. Allerede eksi-35 sterende trykmaskiner kan uden større omkostninger udstyres med apparatet til gennemførsel af fremgangsmåden. Resultatet af skæringspositionsbestemmelsen kan over en standardiseret skæringsposition stilles til rådighed for efterindstilling af skæreregisteret.

DK 166865 B1 2 I det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til et på tegningen anskuel iggjort udførelseseksempel. På tegningen viser: fig. 1 et skematisk billede af en trykmaskine, 5 fig. 2 et skematisk billede af apparatet til skæringspositionsbestemmelse for en papirbane til den i fig. 1 viste trykmaskine, 10 fig. 3 et signalvurderingsapparat til bestemmelse af skærepositionen, fig. 4 tidsafhængige luminansværdier, således som de afgives af det i fig. 2 viste apparat til skærepositionsbestemmelse, 15 fig. 5 en ved hjælp af en fourier-analyse af luminansværdierne ifølge fig. 4 afledt grundsvingning, fig. 6 et forenklet rutediagram til implementation i signalvurde-20 ringsapparatet ifølge fig. 3, og fig. 7 et skematisk billede af papirhastigheden i den i fig. 1 viste trykmaskine.

25 Ved den i fig. 1 skematisk viste trykmaskine betegner RW1 og RW2 rulleskifteapparater, der hver har to ubetrykte papirruller, fra hver af hvilke en papirbane Pa henholdsvis Pb føres til et trykværk 1,2 med en modtrykcylinder 1 og fire trykvalser 2. Derfra bliver det nu betrykte papir over faste ruller henholdsvis ledevalser 3 og 4 30 ført til et i forhold til papirets transportretning forskydeligt hovedregister henholdsvis en registerspindel 5, hvis stilling kan henholdsvis indstilles eller reguleres ved hjælp af en servomotor M2 henholdsvis M4. Fra hovedregisteret 5 når papirbanen Pa henholdsvis Pb frem til en kniv til længdeskæring af papirbanen henholdsvis frem 35 til et skæreværk 8, i hvilket papirbanen Pa deles i to lige brede papirbaner PI og P2, og papirbanen Pb deles i to lige brede papirbaner P3 og P4.

Papirbanerne P2 og P4 transporteres hver over en DK 166865 B1 3 tragtindløbsledevalse 10, en fælles rulle henholdsvis ledevalse 12 og en falsetragt 13 til en fals klapcylinder med tværs kæreværk 14, der har en impulsgiver for en synkroniseringsimpuls henholdsvis et synkroniseringssignal S . Det af impulsgiveren leverede synkroni-

»I

5 seringssignal Ss^n detekteres ved hjælp af en impulsdetektor 15, fortrinsvis en impuls pr. omdrejning af fal skiapcylinderen.

Papirbanerne PI og P3 bliver over hver sin vendestang 9 og hver sin rulle 4 transporteret over et i forhold til papirets transportret-10 ning 6 forskydeligt underregister 7, hver sin tragtindløbsledevalse 10, den fælles rulle 12 og falstragten 13 transporteret frem til fal skiapcylinderen 14. Underregisteret 7 indstilles henholdsvis reguleres i dets stilling ved hjælp af servomotorer Ml henholdsvis M3. Indstillingssignalerne for servomotorerne Ml - M4 er betegnede 15 med - S^.

I en afstand på få millimeter oven over hver tragtindløbsledevalse 10 er der i række efter hinanden med ens indbyrdes afstande anbragt fire fotodetektorer henholdsvis fotoceller 11 på en fotocellebærer 20 20, se f i g. 2, af hvilke fig. 1 kun viser en fotocelle 11 af hver række. De fire fotoceller 11 oven over papirbanen PI afleder henholdsvis detekterer luminanssignaler H^ ... fotocellerne 11 oven over papirbanen P2 afleder henholdsvis detekterer luminanssignaler H^2 ··· fotocellerne oven over papirbanen P3 afleder 25 henholdsvis detekterer luminanssignaler ··· H^, og fotocellerne oven over papirbanen P4 afleder henholdsvis detekterer luminanssignaler hA4 ... hD4.

Efter den fælles rulle 12 ligger papirbanerne PI - P4 oven over 30 hinanden. De falses i falstragten 13 og bliver i fal skiapcylinderen med tværskæreværket 14 foldet og tilskåret til aviser 16. Aviserne 16 når over en makulatorbane 17 ved den med fuldt optrukne linier viste position ind i et makulatorafsnit 18 og ved den med stiplet linie viste position, ved hvilken et elektrisk eller logisk godken-35 delsessignal Sg = 1 i modsat tilfælde er Sg = 0, ind i et godkendelsesafsnit 19. En omskiftning af makulatorbanen 17 fra makula-torafsnittet 18 til godkendelsesafsnittet 19 sker, når hoved- og underregistrene 5 og 7 samt andre ikke viste, indstillelige elementer er anbragte i korrekt position under opstarten af trykmaskinen.

DK 166865 B1 4

Fig. 2 viser anbringelsen af fire fotoceller 11 på fotocellebæreren 20 i en række på tværs af papirbanen PI. Fotocellerne 11 har ikke viste 4-5 rom brede spalter, gennem hvilke de detekterer luminansinformationer på overfladen af papirbanen PI langs tænkte aftast-5 ningslinier Al - Dl i papirets bevægelsesretning og i afhængighed deraf leverer luminanssignaler HA1 " HD1*

Fig. 3 viser et signal vurderingsapparat til skærepositionsbestemmelse henholdsvis til frembringelse af indstillingssignalet for 10 servomotoren Ml i afhængighed af luminanssignalerne - Ηβ1, godkendelsessignalet Sg og synkroniseringssignalet S . Luminanssignalerne - Høj føres over analog-digi nal omsættere 21 til første computere henholdsvis mikroprocessorer 22, i hvilke de digitaliserede luminanssignaler mellemlagres og startet af synkro-15 niseringssignalet Ssyn underkastes en hurtig fourier-transformation. Deraf vælges grundfrekvensen, og det i goniometrisk form opnåede komplekse tal, f.eks. + j . 1^ (Rftl = real del, I^j = imanigær-del), omregnes til eksponent! al form a^j . e^ * ^Al, hvor for af-tastningslinien Al's vedkommende a^j udtrykker amplituden og øA1 20 udtrykker argumentet eller fasen af det komplekse tal. En lignende vurdering sker med hensyn til aftastningslinierne Bl - Dl.

Størrelserne aal, ... aD1, føres til en anden computer henholdsvis mikroprocessor 23, i hvilken de fire amplituder a^j ...

25 a^j sammenlignes med hinanden. Heraf udvælges den største amplitude max (a^j ... a^) og sammen med den det tilhørende argument henholdsvis den tilhørende fase, der skal betegnes med φ . Denne Λ aktuelle φχ lagres som referencefaseposition φDe videre udregninger sker kun for denne udvalgte kanal x, indtil godkende!sessig-30 nal et ikke længere forefindes, se fig. 6. Derefter ventes der, indtil det næste synkroniseringssignal S$yn = 1. Dersom godkendelsessignalet Sg = 1 stadig foreligger, beregnes fasedifferensen Δ01 = ØRef-øx· I afhængighed af Aøl beregnes et indstil!ingssignal Sml for servomotoren Ml, og derefter ventes på det næste synkroni serings-35 signal $syn = 1. Dersom der intet godkendelsessignal Sg = 1 forelå, d.v.s. dersom Sg var lig med 0, vendes tilbage til start, se fig. 6, hvor det beskrevne forløb er skematisk vist i et rutediagram, hvor n står for en af værdierne 1-4, d.v.s. for en af måle- og vurderingskanalerne 1-4 for papirbanerne PI - P4.

DK 166865 B1 5

Underregisteret 7 reguleres i afhængighed af indstillingssignalet SM1 på en sådan måde, at fasedifferensen h<f>l går mod et nul. Da alle registrene 5 og 7 reguleres på denne måde, kan der dermed under driften opnås en automatisk efterindstilling af disse registre.

5 Dette er navnlig nødvendigt, når trykmaskinen efter lukning af makulatorbanen 17 bringes fra en lavere til en højere produktionshastighed. Ved denne forøgelse af hastigheden ændres papirbanens spænding og dermed papirbanens længde, således at hoved- og underregistrene skal efterindstilles.

10

Fig. 4 viser som eksempel luminanssignaler i afhængighed af tiden t i vilkårlige enheder.

Fig. 5 angiver en til luminanssignalerne i fig. 4 svarende og 15 ved hjælp af fourieranalyse beregnet grundsvingning a med en amplitude frekvensen fl og fasepositionen φ^ i afhængighed af tiden t, hvor a og t er angivet i vilkårlige enheder. De to lodrette pile antyder optrædende synkroniseringssignaler S = 1, i forhold til jr 11 hvilke fasepositionerne bestemmes, der igen, som vist med 20 stiplede linier, er henført til grundsvingningens nulgennemgang.

Fremgangsmåden til skærepositionsbestemmelse skal herefter forklares nærmere under henvisning til det i fig. 7 viste papirhastighedsdiagram, i hvilket et med papirhastigheden proportionalt omløbstal ω af 25 en trykvalse 2 i omdrejninger pr. time henholdsvis o/h i afhængighed af tiden t er indtegnet.

På et tidspunkt tO startes trykmaskinen. Den relative stilling af papirbanerne PI - P4 i forhold til hinanden styres af skæreregistre, 30 d.v.s. hoved- og underregistre 5 og 7. Indstillingen af skæreregistrene foretages ved begyndelsen af hver produktion manuelt af trykkere ved lave omdrejningstal af trykmaskinen mellem tidspunkterne ti - t3 med en stejl forøgelse mellem ti og tidspunktet t2 for at producere så lidt makulator som muligt. Ved tidspunktet t3 lukker 35 trykkeren makulatorbanen 17 (stiplet position i fig. 1), efter at skæreregisteret er anbragt i korrekt position. Derefter bringes trykmaskinen under forløbet op til et tidspunkt T4 op på fuld hastighed. Ved forøgelsen af hastigheden ændres papirbanens spænding og dermed papirbanens længde, således at skæreregistrene 5 og 7 skal DK 166865 B1 6 efterindstilles ved hjælp af indstillingssignaler SM1 " SM4’

Derefter forbliver papirhastigheden konstant indtil et antaget papirbrud i tidspunktet t5. Inden for ca. 10 sek. reduceres hastig-5 heden til 0 i tidspunktet t6. I tidspunktet t7 igangsættes påny, hvorefter trykmaskinen i et tidsinterval t8 - t9 atter bringes op på fuld hastighed.

På en trykt papirbane, f.eks. PI i fig. 2, følger sider med ens tryk 10 enten direkte efter hinanden med sidefølgen cccc... ved produktionsmetoden "dobbelt" eller i periodiske afstande med sidefølgen cdcdcd... ved produktionsmetoden "samle". Luminansværdierne på hver papirbane aftastes ved hjælp af fire stationære fotoceller 11 i et tilstrækkeligt fint tidsmæssigt skema langs fire aftastningslinier 15 Al - Dl med ens indbyrdes afstand, således at der for hver aftast-ningslinie fås et tidsmæssigt periodisk mønster af luminansværdier Hai - HDj. Ved hjælp af en fourier-analyse kan for hver aflastningslinie Al - Dl amplituden, f.eks. a^j, frekvensen fl og fasepositionen af dette periodiske mønsters grundsvingning udfindes 20 cyklisk, se fig. 5.

Da sidefølgen og dermed grundsvingningens frekvens fl ændrer sig samtidig med produktionsmetoden, vælges fasedifferensen Aøn = φ^ -$χ, n = 1 ... 4 til beregning af indstillingssignalerne 25 for skæreregistrene 5 og 7. Den aktuelle faseposition φ måles

A

cyklisk mellem falsklapcylinderen 14's synkroniseringssignal S og

vj II

grundsvingningens nærmest følgende nul gennemgang, se fig. 5. Refe-rencefasepositionen øRe^ er fasepositionen φχ i et tidspunkt t3, i hvilket trykkeren anser stillingen af det tilhørende skæreregister 30 5,7 for at være optimal, d.v.s. hvor skærepositionsbestemmelsen aktiveres eksternt ved lukning af makulaturbanen 17.

Papirbanens bredde og dens stilling i sideretning kan ændre sig fra den ene produktion til en anden. For at undgå at de som lumi nans-35 detektorer anvendte fotoceller 11 skal indstilles påny i sideret ningen for hver produktion, anbringes der over over midten (aftast-ningslinierne Al - Dl) af hver af fire tænkte zonegrupper af papirbanen en fotocelle, se fig. 2. Den fotocelle, som frembringer grundsvingningen med den største amplitude a, betragtes så som aktiv DK 166865 Bl 7 henholdsvis anvendt til bestemmelse af indstillingssignalet osv. Derved opnås at der kun tages hensyn til zonegrupper, på hvilke der løber papir. Skulle papirbanen langs en eller flere aftastningsli-nier Al - Dl ikke være forsynet med noget tryk, leverer de pågæl-5 dende fotoceller 11 et konstant luminanssignal, d.v.s. at amplituden a der er nul.

Da den relative stilling af papirbanerne PI - P4 skal forblive konstant af hensyn til papirskæringen i fal skiapcylinderen 14, 10 anbringes fotocellerne 11 så nær falsklapcylinderen 14 som muligt og anbringes bedst ved tragtindløbsledevalserne 10.

Det til skærepositionsbestemmelse anvendte apparat har en central energiforsyning og en detekteringskanal for hver aftastningslinie Al 15 - Dl af hver papirbane PI - P4. Skærestederne er galvanisk adskilt og svarer til sædvanlige standardskæresteder for trykstyresystemer.

Godkendelsessignalet Sg = 1 afgives først, når den i mindst én kanal detekterede grundfrekvens fl overskrider en forud fastsat mindste-20 frekvensværdi fm· og fasedifferensen lÅønl er mindre end en forud fastsat maksimaldifferens Δώ , og amplituden a,, ... af grund- iHdX Ml svingningen er større end en forud fastsat mi nimal ampi itude am-n.

Ellers vil der kunne foreligge en algoritme- eller aftastningsfejl.

25 Aftastningsfrekvensen for luminanssignalerne er 20 kHz.

Den bør ved et maksimalt omdrejnignstal < 50000 o/h for en trykværkvalse og ± 0,25° nøjagtighed være større end 50000 ' 360*/(3600 ' 0,25°) Hz. Nøjagtigheden af en skæring er ± 0,25° af omkredsen af en trykværkvalse. Ved en trykværkvalse med en omkreds på 1400 mm, er 30 nøjagtigheden således ca. ± 1 mm.

Cyklustiden er = 72 ms ved et omdrejningstal < 50000 o/h ved en maksimal grundfrekvens på 14 Hz.

35 Det vil forstås, at der for hver papirbane PI - P4 skal være anbragt mindst to fotoceller 11 ved siden af hinanden, men at der også kan anvendes flere end fire fotoceller. Fremgangsmåden er egnet til rotationsoffset- og rotationshøjtryk med ønsket antal papirbaner.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til skærepositionsbestemmelse ved trykmaskiner med mindst én trykt papirbane (PI - P4), der skal føres synkront, og 5 hvor der på hver papirbane følger ens trykte sider direkte efter hinanden eller i periodiske afstande efter hinanden, kendetegnet ved, a) at der fra mindst to fotodetektorer (11), der for hver papirbane (PI - P4), set i dennes transportretning (6), er anbragte 10 ved siden af hinanden, afledes af påtrykket afhængige lumi nanssignaler (ha1 - hD4), b) at der, dersom disse luminanssignaler ikke er konstante, i afhængighed af hvert af disse luminanssignaler afledes mindst ét første svingningssignal med definerbar frekvens (fl), 15 c) at amplituden - aj^) bestemmes i afhængighed af hvert af disse første svingningssignaler, d) at der af de første svingningssignaler udvælges det svingningssignal, der har den største amplitude, e) at den aktuelle faseposition (0χ, - øqj) i forhold til et 20 forud fastsat synkroniseringssignal (S ) bestemmes af dette udvalgte første svingningssignal og lagres som referencefase-position tøRef), f) at fasedifferensen (Aøn) mellem den aktuelle faseposition (φ ) A og referencefasepositionen (øRef) udfindes i mindst én tryk-25 produktsides afstand, og g) at mindst ét register (5,7) i trykmaskinen reguleres på en sådan måde i afhængighed af denne fasedifferens (Aøn), at fasedifferensen bliver i det mindste tilnærmelsesvis 0.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første svingningssignal med definerbar frekvens (fl) ved hjælp af en fourier-analyse udledes af luminanssignalerne (HAj - H^).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at 35 grundsvingningssignalet med den mindste frekvens anvendes som første svingningssignal. 1 Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at synkroniseringssignalet (S ) detekteres i wjril 9 Ulv I bbooo b I afhængighed af et tværskæreværk (14) i trykmaskinen.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvillket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at reguleringen ved hjælp af mindst ét 5 register (5,7) i trykmaskinen først frigives, når der foreligger et fra et makulatorafsnit (17) i denne trykmaskine afledt godkendelsessignal (Sg = 1).

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 10 godkendelsessignalet (Sg = 1) afgives, når mindst én af et luminanssignal (H^j - HD4) afledt grundsvingning har en grundfrekvens (fl), der overskrider en forud fastsat mindstefrekvens (f . ). ' 'min'

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at 15 godkendelsessignalet (Sg = 1) afgives, når størrelsen af fasedifferensen (Åøn) er mindre end en forud fastsat maksimal fasedifferens <A<W·

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at 20 godkendelsessignalet (Sg = 1) afgives, når amplituden (aftl - aD1) af grundsvingningen er større end en forud fastsat minimal ampi i tude (a. ). v min7

9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-8, k e n - u \ 4 Uy πίδΐ tø 25 detegnet ved, at luminanssignalernes (HA1 D47 aftastningsfrekvens er større end en trykvalses (2) i o/h målt omløbstal divideret med ti gange værdien af skærepositionens unøjagtighed målt i vi nkel grader af en trykværkvalses omkreds. 30 35