CN101511714A - 规矩置入设备 - Google Patents

Abstract

一种用于单张纸压凸印刷机的规矩置入设备，具有位置传感器(S1、S2、S3)，所述位置传感器用以检测纸张(5)的印刷标记(P1、P2、P3)，包括能作为给纸台向下枢转的规矩板(15)，其具有通往吸气装置(22)的通风口(20)和真空供给管(21)以及能下降的前挡纸规(12)；在X方向和Y方向上定位规矩板的致动器(L1、L2、L3)。利用规矩控制器(11)，规矩板(15)向下枢转，叼纸牙排(8)被引入，规矩板(15)再次向上枢转，纸张(5)随后进给并被前挡纸规(12)挡住。然后，给规矩板抽真空以吸气并将纸张固定在规矩板(15)上。之后，利用位置传感器检测纸张上的印刷标记(P1、P2、P3)的位置，由此计算规矩校正值(X1、X2、Y3)，规矩板借助于X方向上的致动器(L1、L2)和Y方向上的致动器(L3)移入设定位置(P1S、P2S、P3S)。随后，叼纸牙排叼住纸张，给规矩板(15)通风，通过叼纸牙排持续传送纸张。这就以高机速和最高的印刷质量实现了自动规矩校正。

Description

规矩置入设备

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的单张纸压凸印刷机的规矩置入设备。例如，从EP0708046或US5718057中了解到此类的自动规矩置入设备。

背景技术

这里，不固定的纸张借助于位置传感器和由两前挡纸规和侧挡纸规控制的印刷标记移动到设定位置，前挡纸规和侧挡纸规都经由致动器移动。不过，这种不固定的纸张借助于前侧挡纸规和侧挡纸规的规矩定位依然存在明显的局限性和缺陷。首先，在速度较高的情况下，不固定纸张上的规矩运动有可能不够快速和精确地进行，因为纸张逐渐歪曲或翻转。

因此，迄今为止，纸张的规矩定位通常是手动调节和重置的。例如在EP0858888中描述了此类平台压凸印刷机。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种作业能力较高的自动规矩置入设备，它克服了当前缺陷，针对每张纸单独自动优化地校正所有规矩误差，能生成恒定高质量的印刷压凸图像。

该目的是通过根据如权利要求1所述的本发明的规矩置入设备实现的。

从属权利要求涉及本发明其它有利的改进。它们致力于进一步改进规矩功能和特征，并能更为广泛地应用及使机器作业能力更高。以下基于实例和附图进一步解释本发明。

附图说明

图1示出了本发明的规矩置入设备，其具有一枢转的活动规矩板，该规矩板带有多个通风口和真空供给管；

图2示出了具有多个枢转的前挡纸规的规矩板；

图3示出了规矩板的水平布置图，具有位于不同吸气区域中的多个通风口和前吸纸杆；

图4示出了具有多个通风口的规矩板的横截面图；

图5a，b，c示出了通风口的实例；

图6示出了致动器的配置，具有线性电动机、带有横向滑板和用于规矩板的支承轴承的支承板；

图7a，b示出了一个机器运转周期中规矩功能的时间过程的规矩视图；

图8示出了具有一进入板的规矩板；

图9示出了具有多个小吸气板的规矩板；

图10示出了小吸气板；

图11示意性地示出了规矩控制器；

图12示出了具有规矩置入设备的压凸印刷机。

具体实施方式

图1示出了单张纸压凸印刷机的规矩置入设备10，具有位置传感器S1、S2、S3，以检测纸张5的印刷标记P1、P2、P3，这些印刷标记限定了印刷图像的前缘和侧缘；具有作为给纸台的能向下枢转的规矩板15；具有通往吸气装置22的通风口20和真空供给管21以及能下降的前挡纸规12；具有两个在X方向上定位规矩板的致动器L1、L2和在Y方向上定位规矩板的致动器L3；以及具有控制规矩功能和部件的规矩控制器11。规矩板15形成一个给纸台或一块支承板，纸张5支承于其上以传递给叼纸牙排8。

在这种情况下，规矩板15可向下枢转到15′，以让与压凸印刷机1的传动链32连接的叼纸牙排8通过。叼纸牙排随即停止，规矩板再次向上枢转，纸张5自给纸装置3持续进给到规矩板，直到它被前挡纸规12挡住。然后，给规矩板抽真空以吸气并将纸张5固定在规矩板15上。随后，前挡纸规12下降(12′)，且规矩板通过致动器L1、L2在X方向上移动，在此情况下，纸张5持续滑向叼纸牙排8，如此利用传感器S1、S2检测纸张上的印刷标记P1、P2的位置，由此计算剩余位移X1、X2，规矩板随纸张一起在X方向上移入标定位置P1S、P2S，在X方向上的印刷标记P1、P2的位置被传感器S1、S2检测之后，通过这样的方式即传感器S3以模拟方式检测侧缘印刷标记P3并计算侧向剩余位置Y3，规矩板在Y方向上由致动器L3移入标定位置P3S。在完成了规矩对准之后，纸张5借助于叼纸牙夹具的关闭被静止的纸牙排8叼住。随后，给规矩板15通风，纸张由此从规矩板中释放，于是它便能由下降的前挡纸规12上的叼纸牙排8持续传送到下一部位(这里为平台印刷机2)。正如进一步通过图7a、b解释的那样，致动器在X方向和Y方向上的规矩运动能相继进行(图7a)，或能部分同时进行(图7b)。为了精确地规矩对准，还可将传感器S3放在靠近规矩板前缘的位置(S3′)。

优选的是，规矩板15能绕着枢转轴16向下枢转并在此例如借助于径向凸轮盘31通过机器驱动器30移动。这便能同步于机器运转，以简单、高度动态而又精确地驱动规矩板15。

图1还示出了两个前部位置传感器S1、S2，它们与规矩板15上方的固定构架附接且可调节。优选的是，当纸张5固定不动时(即它已到达前挡纸规12)，这些位置传感器以例如1-3mm的短距离排列在前部印刷标记P1、P2的前面。随后，印刷标记P1、P2的位置在规矩板前进时被快速检测，且留有更多的时间让控制器11计算剩余位移X1、X2，于是规矩板15能直接以总位移X4、X5行进到设定的标定位置且致动器L3在Y方向上的运动也能开始得早些。与之类似，规矩板15可直接以总位移Y6行进到横向上的标定位置P3S。

X方向上的基本位移X0(无规矩校正)例如为9mm且它例如可处在5-12mm的范围内。Y方向上的基本位移Y0例如可处在4-8mm的范围内，例如为5mm。总位移＝基本位移+计算的剩余位移：

X4＝X0+X1，X5＝X0+X2，Y6＝Y0+Y3

还可将附加的图像印刷校正值X1.1、X2.1、Y3.1手动加入规矩控制器11中。之后得到的总位移是：X4＝X0+X1+X1.1，X5＝X0+X2+X2.1，Y6＝Y0+Y3+Y3.1。此类附加校正值例如可用于现有图像与随后施加到该现有图像上的压凸印记之间的差异。这种差异可通过肉眼发现并输入相应的校正值，直到调和一致。规矩定位还能应用于不具有任何印刷标记P1、P2、P3的纸张。然后，纸张前缘和侧缘用作印刷标记，其被相应调节的位置传感器S1、S2、S3检测。

图2例如示出了规矩板15，它具有简单型式的、可下降的前挡纸规12，这些前挡纸规12固定在支架13上并能绕着轴线枢转。支架通过一气压缸14分别在两侧移动即上下枢转(12′)。

为了实现较高的机速和规矩装置可靠而精确地发挥功能，纸张5必须快速而无任何歪曲变形地固定在规矩板15上，规矩板15总体上能在X方向和Y方向上快速精确地进行规矩定位，于是纸张可传递给精确地限定在设定位置上的叼纸牙排8。为此，纸张借助于吸气和通风进行的固定和再释放必须快速发生，以便尽可能给规矩定位多一点时间。因此，有了本发明的规矩置入设备，实现了纸张快速的抽吸和固定以及纸张在规矩板15上的牢固附着(无滑动)：一方面借助于空隙体积小的抽真空系统的相应结构和快速致动以及通风口20和供给管21的配置和尺寸设计，另一方面借助于规矩板表面19上的最佳静摩擦。输入板35的功能将结合图8的实例进一步作出解释，该输入板35具有固定的枢转轴36和引导输入的纸张5靠近规矩板15的滑动块37。

图3至5示出了规矩板15的几个实例，其具有通风口20、真空供给管21、阀23以及吸气装置或真空装置22，以快速而可靠地将纸张5固定在规矩板上。为此，规矩板的表面19在通风口20的周边区域中局部地具有良好的静摩擦。

图3示出了规矩板15的水平布置图，具有不同的吸气区域Bi和前吸纸杆17(纸张5的前缘位于其上)。这里，最靠前区域17中的吸纸杆上的纸张特别好地借助于吸纸杆17上增大(较之后吸气板18上的吸力或压力和静摩擦力而言)的吸力固定。

为此，规矩板包括多个吸气区域B1、B2...，具有不同的、可调节的吸力和/或单独的真空供给管21。吸气区域的不同可表现在：

-通风口20的数量和配置(多数在吸纸杆17上，极少数在吸气板18上)；

-细分成独立腔室，每个腔室分别与真空供给管21和阀23连接：这里，吸气区域B1至B5位于吸纸杆17上，而B6至B8位于吸气板18上。

在这样的情况下，例如区域B1至B5和B7能通风和抽真空，而区域B6和B8仍打开(没有抽真空)，于是纸张5首先在最靠前的区域17中于前缘29处特别良好、快速而可靠地固定。

图4示出了图3规矩板15的横截面图A-A。这里，在最靠前的区域17中，区域B1的腔室被示出具有单独的供给管21和阀23，而在后吸气板18中，区域B6的腔室具有单独的供给管21和阀23。在具有真空腔的真空设备22中，例如产生-0.6巴的真空。

通风口20周围规矩板的表面19局部包括增大的静摩擦，例如，它可粗化或由阳极氧化处理的铝制成。首先，在最靠前的区域17中，例如在前吸纸杆上，力求有增大的静摩擦。为此，这里还可给吸纸杆17覆盖一橡胶层24(例如，0.5mm的橡胶涂层)。

图5a，b，c示出了通风口20的几个实例，它们朝向规矩板的表面19拓宽。通风口在表面顶部的面积大于(例如直径为3mm)真空供给管21一侧的面积(例如直径为1mm)。图5b示出了具有斜缝42(如图8所示)的小吸气板41的横截面图。图5c示出了真空开口20，其顶部被设计为缝形(例如3x12mm)，底部包括三个较小的开口(1mm)。这么一来，规矩板15的压力表面及压力都增大，纸张固定得更好。

为了能快而准、高动态、精确地定位规矩板15，使用致动器L1、L2、L3，例如是具有心轴的伺服电动机。在这样的情况下，带有其驱动装置的规矩板15的移动质量尽可能保持得小，例如也借助于铝结构。有利的是，为此可将线性电动机用作致动器。

图6也如图1所示的那样示出了规矩板15的轻型、高度动态而又精确的驱动装置，其包括线性电动机25、支承板26，支承板26具有形成横向滑板的线性导向器27和枢转轴承，并具有两个用于规矩板15的枢转轴线16的外支承轴承28。在这样的情况下，两个线性电动机25.1、25.2在X方向上运行，而一个线性电动机25.3在Y方向上运行。支承轴承28′还可朝内偏移，由此形成更为紧凑、更轻便的结构。

图7a，7b示出了360°的机器运转周期中机器转角W＝0°-360°与部件的功能或运动51至58之间关系的规矩功能时间过程的规矩视图：

51    传动链32和叼纸牙排8的运动

      a＝前行  b＝静止不动

52    纸张5的运动

      a＝传输，前进至下一部位

      b＝固定在规矩板15上

53    在叼纸牙排8上：

      a＝开夹  a1＝开启点

      b＝闭夹  b1＝关闭点

54    规矩板15：

      a＝下降  b＝上升

55    规矩板15：

      a＝抽真空  b＝通风

56    前挡纸规12：

      a＝上升，已上升

      b＝下降，已下降

57    具有致动器L1、L2的X方向上的纵向规矩

      a＝移动至设定的标定位置P1S，P2S

      b＝返回至起始位置

58    具有致动器L3的Y方向上的横向规矩

      a＝移动至设定的标定位置P3S

      b＝返回至起始位置

57a，58a    ＝其上固定有纸张的规矩板15的移动

57a2，58a2  X方向和Y方向上部分同时发生的位移

图7a的规矩定位的时间过程例如可实施如下：

持续行进到规矩板15的纸张5由与规矩板附接的前挡纸规12机械地挡住。纸张到达前挡纸规例如是机器位置的W＝185°处。此时此刻的规矩板大致在理论终端位置之前(纸张传递到叼纸牙排)的8-10mm。在纸张到达时间之后，规矩板马上被抽真空且纸张由真空被吸到规矩板。这就在纸张与规矩板之间形成了力锁合连接。随后，在W＝225°的时刻，致动器L1、L2开始其在纸张行进方向X上的运动。纸张上存在两个印刷标记P1、P2和侧向标记P3。前部标记读取器或传感器S1、S2(距纸张上方约10mm距离处)检测通过的印刷标记P1、P2。规矩控制器11评估纵向标记信号并利用两个致动器L1、L2将纸张对齐在纵向X上。为了实现X方向和后面Y方向上的总位移，致动器控制机器各自移动60°。因此，在机器速度例如为7500张/小时的情况下，对于X和Y方向的定位各自产生80ms。只要前挡纸规12的纸张已通过规矩板15的真空被叼住并固定，则前挡纸规就能向下枢转。此时的起点为W＝240°。在纸张抵达前挡纸规W＝185°例如是W＝170°-180°之前，前挡纸规必定要再次处于上升位置。在机器位置W＝285°处，致动器L3开始其运动。借助于侧向标记读取器或传感器S3并通过控制器，纸张在Y方向上侧向对齐。在W＝345°的时刻，叼纸牙排上的夹具靠近且由此固定住纸张。随后，给规矩板15通风，而在W＝360°的时刻，纸张必须借助于叼纸牙排8进一步自由传输。在图7a的实例中，X方向225°-285°(57a)和Y方向285°-345°(58a)上的运动接连进行。

图7b示出了一个实例，在此情况下，致动器L1、L2在X方向上的位移X4、X5和致动器L3在Y方向上的位移Y6部分同时发生，从而彼此重叠。这里，发生的是例如W＝220°-320°(经过100°)的X方向位移(57a2)和例如W＝270°-350°(经过80°)的Y方向位移(58a2)，其中W＝270°-320°的位移同时发生。因此，对于每个位移方向X、Y相应地得到更多时间，或者说是实现了较高的机器速度。Y方向位移只有在已经检测了X方向上印刷标记P1、P2的位置时才开始。如果传感器S1、S2被布置成尽可能靠近印刷标记P1、P2，例如是1-3mm优选是1-2mm的距离，则过程就能快速进行。优选的是，Y印刷标记P3应仅在X方向位移已经实际上完成时由传感器S3读取。X方向和Y方向上的位移也可同时发生，例如采取这样的方式，即，传感器S1、S2、S3在规矩板上的纸张静止不动之后同时检测印刷标记P1、P2、P3，相对于规矩板15上固定的基准点将印刷标记的位置分别作为图像检测进行检测，由此计算剩余位移X1、X2、Y3，随后致动器L1、L2、L3同时使纸张在X和Y方向上移入设定的位置P1S、P2S、P3S。

为了进一步提高机器速度，可让传动链32的运动51a也大于180°，例如为190°-200°，于是静止状态51b更小，计为170°-160°，其它功能52-58相应地配合。

图8和9示出了具有图10旋紧的小吸气板的规矩板的另一有利实施例。图8规矩板15的侧视图示出了输入板35，其能作为让纸张5输入的导向板向下枢转，纸张5通过输入板被引导靠近规矩板并予以平整，于是纸张就不会拱起，于是便能快速吸在上面。为此，利用滑动块37(其位于规矩板的两侧并利用弹簧38压靠在规矩板15上)，就可调节规矩板15与进入板35之间小的距离。这样调节例如是1-2mm的距离，即，纸张尽可能摩擦小地输入但仍完全平展地位于规矩板上。输入板35在纸张入口处包括上拱架34和固定的枢转轴36，枢转轴36固定在底盘上。这样一来，输入板就能与规矩板一起向下枢转(15′，35′)，而行进的纸张也可一开始靠近仍向下枢转的规矩板被引导。

图9示出了从上方观察的图8的规矩板，沿着规矩板的前缘29在最靠前的区域17中具有吸气板41。为了优化纸张5的附着和规矩定位，优选至少在该最靠近区域17中布置通风口20。还优选的是，该最靠前区域17的吸气性能(在此借助于大量通风口20)优于位于它后面的规矩板的区域(其仅在中间吸气区域B7中包括少量通风口20)。

图10示出了图9小吸气板41中的一个，其可按照经济的方式制造，在前缘29以简单的方式旋紧在规矩板上并且可更换。小吸气板41包括与横向轴Y成小角度例如为30度的斜缝42，于是行进的纸张不会撞到它。为了优化纸张在规矩板上的固定，这些前吸气板41在表面19(图5b)上具有橡胶涂层。在后部吸气区域B7，没有设置橡胶涂层。

简言之，纸张5应容易、快速且平展地输入直至前挡纸规，随后应首先在最靠前区域17中快速而牢靠地借助于抽真空而固定在规矩板上，于是规矩定位就可快速精确地执行，而不会让纸张5发生任何滑移或拱起的现象。

图11示意性地示出了规矩控制器11，其与位置传感器S1、S2、S3、致动器L1、L2、L3、规矩板15的致动部件30、31以及具有阀23的吸气设备22连接，并且与前挡纸规12的驱动器14以及配置的压凸印刷机的机器控制器7连接。规矩控制器还包括具有计算机的控制程序。操作显示装置9还能例如输入附加的校正值X1.1、X2.1、Y3.1。有了规矩控制器，就能如图7描述的那样，执行不同的功能51-58。

利用本发明的规矩置入设备10及其规矩控制器11，输入的纸张5也就能在它到达前挡纸规12之前不久通过给纸装置3的输入装置制动或减速，以便减少纸张撞到挡纸规上时引起的滞延。

图12示出了具有本发明规矩置入设备10的压凸印刷机1，具有可抽真空的规矩板15、规矩控制器11、操作显示装置9以及平台印刷机2和收纸部件4。纸张5自给纸装置3鳞片状地落入规矩板15。规矩板15在X方向上的宽度小于鳞落距离。

在本说明书的范围内，使用以下附图标记：

1   压凸印刷机

2   平台印刷机

3   给纸装置

4   收纸部件

5   纸张

7   机器控制器

8   叼纸牙排

9   操作显示装置

10  规矩置入设备

11  规矩控制器

12  前挡纸规

13  12的支架

14  气压缸

15  规矩板，给纸台，支承板

16  15的枢转轴

17  29上的最靠前区域，吸纸杆

18  后吸气板

19  15的表面

20  通风口

21  真空供给管

22  吸气设备，真空装置

23  阀

24  橡胶涂层

25  线性电动机

26  支承板

27  线性导向器

28  16的轴承

29  15的前缘

30  机器驱动器

31  凸轮盘

32  传动链

34  拱架

35  输入板，导向板

36  35的固定枢转轴

37  滑动块

38  弹簧

41  小吸气板

42  斜缝

51-58  10的功能

P1，P2，P3  印刷标记

DS1，S2，S3  位置传感器

L1，L2，L3  致动器

X   行进方向

Y   横向

X0，Y0  15的基本位移

X1，X2，Y3  计算的剩余位移，规矩校正值

X1.1，X2.1，Y3.1  附加校正值

X4，X5，X6  15的总位移

W   机器转角

d   位置S1、S2与P1、P2之间的距离

a 35与15之间的距离

B1，B2，B3吸气区域

Claims (21)

1、一种用于单张纸压凸印刷机的规矩置入设备，具有前挡纸规和位置传感器(S1、S2、S3)，所述位置传感器用以检测纸张(5)的印刷标记(P1、P2、P3)，所述印刷标记限定了印刷图像的前缘和侧缘，并具有控制器，所述控制器与位置传感器连接，其特征在于，

作为给纸台的规矩板(15)，其能向下枢转，具有通往吸气装置(22)的通风口(20)和真空供给管(21)以及能下降的前挡纸规(12)；

两个在X方向上定位规矩板的致动器(L1、L2)和在Y方向上定位规矩板的一个致动器(L3)和规矩控制器(11)，规矩板(15)利用它们向下枢转以让叼纸牙排(8)通过，

叼纸牙排随即停止，规矩板再次向上枢转，

纸张(5)随后进给并被前挡纸规(12)挡住，

然后，给规矩板抽真空以吸气并将纸张固定在规矩板(15)上，

随后，前挡纸规下降，且规矩板通过致动器(L1、L2)在X方向上前行，纸张持续滑向叼纸牙排(8)，其中利用位置传感器(S1、S2)检测纸张上的印刷标记(P1、P2)的位置，由此计算剩余位移(X1、X2)，规矩板随纸张一起在X方向上移入设定位置(P1S、P2S)，在X方向上的印刷标记(P1、P2)的位置被检测之后，规矩板在Y方向上由致动器(L3)移入设定位置(P3S)，

之后，纸张被静止的叼纸牙排(8)叼住，然后给规矩板(15)通风并通过叼纸牙排继续传输纸张。

2、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，X方向和Y方向上的位移部分地同时发生(57a2，58a2)。

3、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩板(15)能绕着枢转轴(16)向下枢转并通过机器驱动器(30)移动。

4、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，前挡纸规(12)固定在支架(13)上，所述支架(13)能借助于气压缸(14)上下枢转。

5、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，设有高度动态和高精度的致动器(L1，L2，L3)，例如是线性电动机(25)或具有心轴的伺服电动机。

6、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，致动器包括三个线性电动机(25.1，25.2，25.3)和支承板(26)，所述支承板(26)具有线性导向器(27)和两个用于规矩板的枢转轴(16)的轴承(28)。

7、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩板(15)包括能向下枢转的输入板(35)。

8、如权利要求7所述的规矩置入设备，其特征在于，输入板(35)包括底盘上固定的枢转轴(36)和弹簧加载的滑动块(37)，从而限定出规矩板与输入板之间小的可调节距离(a)。

9、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩板在前缘(29)上的至少一个最靠前区域(17)包括通风口(20)。

10、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩板(15)包括吸气区域(B1，B2，B3)，其具有不同的、可调节的吸力或具有单独的真空供给管(21)。

11、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，在规矩板的最靠前区域(17)具有较高的吸力。

12、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，在规矩板的前缘(29)连接具有斜缝(42)的小吸气板(41)作为通风口。

13、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，通风口(20)朝向规矩板的表面(19)拓宽。

14、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩板的表面(19)在通风口(20)的区域中包括增强的静摩擦。

15、如权利要求14所述的规矩置入设备，其特征在于，表面(19)至少在最靠前区域(17)中包括橡胶涂层(24)。

16、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，附加图像印刷校正值(X1.1，X2.1，Y3.1)能输入规矩控制器(11)中。

17、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，纸张(5)在其到达前挡纸规(12)之前不久通过给纸器(3)的输送装置制动或减速。

18、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩控制器(11)与位置传感器(S1，S2，S3)、致动器(L1，L2，L3)、规矩板(15)、吸气设备(22)以及前挡纸规(12)的驱动器连接，并包括控制程序。

19、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，前部位置传感器(S1，S2)布置在纸张静止不动时前部印刷标记(P1，P2)前方1-3mm的短距离(d)处。

20、如权利要求1所述的规矩置入设备，其特征在于，规矩定位相对于前缘和纸张侧缘而非印刷标记(P1，P2，P3)对齐。

21、具有如前面权利要求之一所述的规矩置入设备(10)和操作显示装置(9)的压凸印刷机。

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