CN100542808C - 印刷机中包含编码器和合成器的旋转元件 - Google Patents

Abstract

公开了一种印刷机(16)的、具体地讲印刷机(16)的折页装置(30)的旋转元件(10)，包括用于产生响应旋转元件(10)的旋转的第一周期信号的编码器(18)，所述编码器(18)连接至评价单元(24)，其包括用于产生第二信号的至少一个合成器(60)，所述第二信号与所述第一信号之间具有分辨率之比、频率比和相位关系。由编码器(18)依据旋转元件(10)的转动所产生的信号的可能使用被扩展和灵活的实施。

Description

印刷机中包含编码器和合成器的旋转元件

技术领域

本发明涉及印刷机的旋转元件，其包含用来依据旋转元件的旋转产生第一周期信号的编码器。

背景技术

在印刷机中，尤其在胶印机和旋转胶印机的折页装置中，旋转元件、旋转组件或例如滚筒或辊的旋转元件的角位置、角速度或角加速度由编码器测量并转换成电信号。该信号是周期性的，这是因为旋转运动是周期性的，但是在不同的形式中，具体地讲对于模拟信号或数字信号，其可以是用于被测的量的量度。清楚的是，当转动是不规则的时，信号也将表现为可变化的周期性。具体地讲，确定旋转元件的旋转特性的量的目的是产生用于控制或调节其它装置、更具体地讲测量装置、组件、其它旋转元件等的时钟信号。出于简化说明的原因，这种时钟信号的所有可想到的接收器在下文中仅被描述为时钟脉冲控制装置。

在打算要针对多个时钟脉冲控制装置产生多个不同的时钟信号时，马上会被人想到并且同时在实践中惯用的逻辑流程是，使用由多个(互相独立的)编码器产生的多个信号，其中每个编码器依据旋转元件的旋转产生周期信号；并且将这样获得的时钟信号引向时钟脉冲控制装置(并行处理)。可限制这种方法的是，针对多个编码器、更具体地讲针对它们的传感器、测量传感器或换能器元件的间隔要求是相当重要的，并且不总是容易满足的。同样，每个编码器通常包括固定的分辨率，也就是说每个周期的测量值或信号单元，相对于旋转元件的周期的固定传输比(频率比)，也就是，编码器与旋转元件的旋转的周期之比值是整数或者该比值的倒数是整数，并且具有相对于旋转元件的角位置或方位角的固定的相位关系，从而随着旋转仅仅可产生固定时钟信号。

在印刷机的上下文中，将从编码器接收到的信号进一步处理成电子安全的形式也已是公知的。例如，根据在先的德国专利申请No.DE10351218.7，用于将具有第一分辨率(在所述文献中由信号的频率表示)的输入信号处理成具有第二分辨率并且与输入信号相位相同的至少一个输出信号。例如，这样产生的时钟信号的较高分辨率对于成像器件的分辨率是必须的，其中所述成像器件以这样的方式与旋转元件协作，即所述成像器件与旋转元件的旋转协调，以便对容纳在旋转元件上的印刷形式成像。在所讨论的文献中描述的电路被最佳化以满足特定应用的特别要求，从而所述的技术启示在不对其进行改型的前提下不可用于其它目的

发明内容

本发明的目的在于扩展和/或灵活实施由编码器依据旋转元件的旋转所产生的信号的可能的应用。

根据本发明通过印刷机的旋转元件实现该目的，其中所述旋转元件包括编码器并且具有根据本发明说明书所述的特征。在本发明说明书中说明了本发明的有利的改型。

印刷机的、因而印刷机中的根据本发明的旋转元件包括用于依据旋转元件的旋转产生第一周期信号的编码器；和连接至编码器的评价单元，并且所述评价单元包括至少一个用于产生第二信号的合成器，其中所述第二信号与所述第一信号之间具有分辨率之比、频率比和相位关系。旋转元件还可被描述为转动元件、转动构件或者转动组件。旋转元件更具体地讲绕延伸穿过旋转元件的轴线、例如映象轴线或对称轴线旋转。第一信号的产生或改变导致评价单元产生或改变第二信号，因而造成特征为特定参数的响应。在这种方式中，可有利地产生第二信号，其克服了以所使用的编码器为条件的第一信号的所述的限制。

周期信号可以是模拟或数字的，具体地讲，其可包括独立的单元或者一系列单元。合成器也可以描述为频率合成器或编码合成器。频率比也可以描述成传输比，也就是说，可以描述为第二信号与第一信号的周期比，并且更具体地讲可以是一。相位关系可以是0至2π。在周期信号中可以以高频率编码分辨率，从而特定数量的高频周期位于所述的周期(相对于旋转元件的旋转)中。

评价单元也可以设有用于数据交换的控制接口，从而可基于传输于合成器的数据，可调整或选择所述第一信号与所述第二信号之间的分辨率之比和/或频率比和/或相位关系。在这种方式中，由评价单元可产生第二信号的灵活性可正好被用来实现参数的快速改变，以便改变第二信号。

评价单元可以设有至少一个输出接口，优选设有多个输出接口，通过所述输出接口，可以输出第二信号以便驱动时钟脉冲控制装置。

在根据本发明的旋转元件的一个优选实施例中，评价单元的第二信号的分辨率小于第一信号的分辨率。

一个实施例中提供了这样的评价单元，其包括连接至合成器上游的至少一个分频器，其更具体地讲用于二分频或四分频，以减小所解码的第一信号的分辨率。对于其可选的是，该实施例还可以使得分频器是可选择的。因而，在第一信号具有较高的分辨率时，合成器的所需的处理速度可以是较低的。在一个可选的实施例中，还可设置上游的倍增装置，其可增加解码的第一信号的分辨率。

在各个特定实施例中，在每种情况中，第一信号和第二信号可以是一系列信号脉冲，一系列的数字值(位，字节，字)，或变化的模拟值。当编码器具有多个脉冲轨道时，也就是，它并行产生多个测量信号，例如求积形式的测量信号，第一信号可以是来自于这些测量信号或所述多个测量信号中的一个的信号。

根据本发明的旋转元件可以是轴，圆筒，辊，卷筒，圆筒形轴颈，或齿轮。

旋转元件的特别优选的实施例包括评价单元，其包含用于产生多个信号的多个合成器，其中每个信号与第一信号之间具有分辨率之比、频率比以及相位关系，所述多个信号中的任两个信号之间的分辨率之比和/或频率比和/或相位关系是不同的。在这种情况中，从一个编码信号，有利可灵活地或可变地产生用于时钟脉冲控制装置的多个时钟信号。

在其中使用了根据本发明的旋转元件的印刷机可更具体地讲是旋转胶印机。这种印刷机，无论其是否用于商业印刷或报纸印刷，包括至少一个折页装置。另外，旋转胶印机可以包括至少一个卷筒变换装置；多个印刷单元，通常为四个印刷单元，它们在卷筒纸基材的两侧上进行印刷；以及干燥器。换句话说，旋转胶印机的根据本发明的折页装置区别在于根据本说明书的至少一个旋转元件。

在其中使用了根据本发明的旋转元件的印刷机可以是卷筒印刷机或单张印刷机。具体地讲，印刷机可以是平板印刷机，直接或间接平版印刷机，或胶印机。换句话说，根据本发明的胶印机其特征在于依照本说明书的至少一个旋转元件。

附图说明

参看附图以及它们的说明来说明本发明的其它优点、有利实施例和改型。特别地，它们说明了：

图1是根据本发明的旋转元件的一个实施例的布局示意图；

图2是说明用于在印刷机的折页装置中产生时钟信号的一个优选实施例的示意图；并且

图3是根据本发明的旋转元件的一个特定优选实施例中的评价单元的示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的旋转元件的一个实施例的布局示意图。在该特定实施例中，根据本发明的旋转元件10是圆筒，其容纳在印刷机16中并可沿旋转方向14绕旋转轴线12旋转。编码器18位于旋转元件10的一个轴颈上，所述编码器在此被实施为旋转轴线12上的编码盘20，其编码模式，在这种情况中为编码盘20上按方位角度设置的多个细分的标记，它们通过编码传感器22被测量并且转换成电信号。对于旋转元件10的旋转是周期的情况，电信号也是周期的。通常，对于角度基准位置(零位置)设置特定的编码，或者编码脉冲被记数直至达到响应一个完整圈的数量。在这种情况中应该强调的是，本发明的思路与所使用的编码器的类型无关。编码器18连接至印刷机16的控制单元26中的评价单元24。评价单元24还确保编码器18经由共享的连接件供应有电力。在评价单元24中，正如更加详细所说明的，具体地讲参看图3，合成器60可以用来从周期信号产生第二信号，其中所述第二信号具有与所述周期信号相关的分辨率之比、频率比和相位关系。控制单元26包括输入装置28，例如网络服务计算机，从而评价单元24的参数可以由机器的操作者来改变或设定。在进行生产期间，改变或设定可被实现为预定或控制。

图2示意性说明了用于在印刷机的折页装置中产生时钟信号的优选实施例。在本发明的说明书的上下文中，总是将折页装置看作为印刷机的一部分、更具体地讲旋转胶印机的一部分。折页装置30具有切割滚筒32，其具体地讲用于从在上游印刷单元中所印刷上的卷筒纸基材切割标记或片材。在该特定优选的实施例中，切割滚筒32构成根据本发明的旋转元件10，其包括编码器18，其布局结合图1如上所述。编码器18可以描述为折页装置的主编码器。优选地，该编码器18具有2π整周期的高分辨率，例如，针对每分钟大约15000转，每转4096个脉冲。编码器18连接至评价单元24。评价单元24，为了清楚参看图3更加详细说明，包括多个输出接口78，优选为十个，其中的五个在此示出，时钟脉冲控制装置34连接在所述输出接口上。

根据本发明，在每个输出接口27处，评价单元24可变地和灵活地并相互独立地供应一个信号，其中每个信号具有与由编码器18产生的信号相比不同的分辨率、不同的频率和不同的相位。由于这个原因，输出接口78的信号可以被描述为虚拟编码器信号；评价单元24表示多个虚拟编码器。这些虚拟编码器通过进行参数调整可以方便快速地被安装、调整或控制，而花费很少费用并且不需要印刷机操作者来进行机械调整。在一个优选实施例中，利用每个评价单元的输出接口78处的信号，评价单元24可以输出在每转两个脉冲与最大可用脉冲在这种情况下为4096个脉冲之间的编码器值。5VDC、24VDC或10/30VDC编码器可以被电子仿真、模拟或代替。如已经提到的，传输比或频率比也可以设置：例如，对于主编码器的二个或更多圈或转，在评价单元24中可产生虚拟编码器的一圈或一转。

在图2所示的实施例中，以下时钟脉冲控制装置连接至评价单元24。冗余编码器36接收每转2048个脉冲(24VDC)。频闪仪38接收每转512个脉冲(24VDC)。寄存控制器40接收每转2048个脉冲(5VDC)。颜色控制器42接收每转2048个脉冲(5VDC)。施胶系统44接收每转2000个脉冲(24VDC)。

图3示意性示出了根据本发明的旋转元件10的一个优选实施例中的评价单元24。评价单元24具有增量输入和多个增量输出。第一信号从编码器18到达评价单元24中，最初进入在四—相解码器46，从而解码信号出现在信号线48上，在其它特定的实施例中，也出现在多个信号线上(例如，INC、DEC或CLR线)。信号线分叉进入多个功能单元50中，在图3中为了简明仅示出一个功能单元。优选地，评价单元包括十个这种功能单元50。

首先，功能单元50包括如由双箭头表示的开关52，其使得可在直达线(direct line)54中进行开关；二分频的分频器56；以及四分频的分频器58。解码信号被输送至合成器60，从而，由于编码器18预设的时钟脉冲频率以及编码器18预设的相位的作用，合成器60可产生具有与编码器18的信号相关的特定分辨率之比、特定频率比、以及特定相位关系的信号。关于所需或所期望分辨率62以及所需或所期望相移64的信息输送至合成器60，更具体地讲，通过将所述信息可变地输入控制单元中(同样见图1)而完成。第二信号的位置66，也就是其电流相位角，通过合成器60被实现为用于监控目的。

每个功能单元50的每个合成器60的参数经由输入装置28、例如网络服务器如图1所示那样被设定或改变。为了这个目的，评价单元24包括控制接口68，具体地讲以太网接口，例如RS232接口。评价单元24还包括数据存储器70，在该特定实施例中为8兆字节的存储器。从该数据存储器70，设定值72可输送至对应的合成器60，由每个合成器60提供的位置值74到达数据存储器70中。数据存储器70的内容还可通过输入装置28被远程写或读。合适的计算机程序设置用于参数化、监控和诊断评价单元24。

在每个功能单元50中，由特定合成器60产生的第二信号在被发送至输出接口78之前被输送至放大器76。放大器76可包括电子5V—RS422单元、24V的推挽式单元，或10至30V的PNP单元，或者可选择的其它单元。

评价单元24包括电源80，其用于供应不同的电压，更具体地讲+5V和+3.8V。可在电源80的供电接口82得到±24V的直流电。

尽管在本说明书中，虚拟地产生多个编码器信号的评价单元24在旋转元件10的上下文中被说明，但对于本领域以及相关技术领域的技术人员而言清楚的是，评价单元24根据本发明还可与记录元件的直线运动或直线运动元件(组件或构件)的位置的编码器一起使用。

附图标记列表

10  旋转元件

12  旋转轴线

14  旋转方向

16  印刷机

18  编码器

20  编码盘

22  编码传感器

24  评价单元

26  控制单位

28  输入装置

30  折页装置

32  切割滚筒

34  时钟脉冲控制装置

36  冗余编码器

38  频闪仪

40  寄存控制器

42  颜色控制器

44  施胶系统

46  四-相解码器

48  信号线

50  功能单元

52  开关

54  直达线

56  分频器

58  分频器

60  合成器

62  所需或所期望的分辨率

64  所需或所期望的相移

66  方位

68  控制接口

70  数据存储器

72  设定值

74  方位值

76  放大器

78  输出接口

80  电源

82  供电接口

Claims (9)

1.一种用于印刷机(16)的旋转元件(10)，其包括响应于所述旋转元件(10)的旋转产生第一周期信号的编码器(18)，其特征在于所述编码器(18)连接至评价单元(24)，其包括至少一个用于产生第二信号的合成器(60)，其中所述第二信号与所述第一信号之间具有分辨率之比、频率比和相位关系，所述评价单元(24)设有用于数据交换的控制接口(68)，从而基于传输给所述合成器(60)的数据，可调整或选择所述第一信号与所述第二信号之间的分辨率之比和/或频率比和/或相位关系。

2.根据权利要求1所述的旋转元件(10)，其特征在于，所述评价单元(24)设有至少一个输出接口(78)，通过所述输出接口，所述第二信号可被输出用于驱动时钟脉冲控制装置(34)。

3.根据权利要求1或2所述的旋转元件(10)，其特征在于，所述第二信号的分辨率低于所述第一信号的分辨率。

4.根据权利要求1或2所述的旋转元件(10)，其特征在于，所述评价单元(24)包括至少一个分频器(56、58)，其连接至所述合成器(60)的上游，用于减小所述解码的第一信号的分辨率。

5.根据权利要求1或2所述的旋转元件(10)，其特征在于，在每种情况中，所述第一信号和第二信号是一系列信号脉冲，一系列数字值，或变化的模拟值。

6.根据权利要求1或2所述的旋转元件(10)，其特征在于所述旋转元件(10)是轴，圆筒，辊，卷筒，圆筒形轴颈，或齿轮。

7.根据权利要求1或2所述的旋转元件(10)，其特征在于，所述评价单元(24)包括用于产生多个信号的多个合成器(60)，其中每个所述信号与所述第一信号之间具有分辨率之比、频率比、以及相位关系，在所述多个信号中的任两个信号之间的分辨率之比和/或频率比和/或相位关系是不同的。

8.一种用于旋转胶印机(16)的折页装置(30)，其特征在于包括根据前述权利要求任一所述的至少一个旋转元件(10)。

9.一种胶印机(16)，其特征在于包括根据权利要求1至7任一所述的至少一个旋转元件(10)。

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