CN101987705A - 用于控制纸张加工机器的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制纸张加工机器的方法，其中利用至少一个探测机构(8、9)自动地确定一定的缺陷的出现。为了能通过自我修复来消除该缺陷，在确定出缺陷后，自动地采取措施，以便消除缺陷。在缺陷不再出现时，至少部分地中止该措施。在其它情况下，如果经过一定的标准例如一定的时段之后，探测机构(8、9)仍旧确定出有缺陷，则使得机器彻底停机。本发明的方法使得机器(1)能基于自我修复效果来消除缺陷，从而无需触发报警，且无需使得机器彻底停机。

Description

用于控制纸张加工机器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制纸张加工机器的方法，其中在出现至少一个缺陷时，利用至少一个探测机构自动地确定该缺陷，由此能消除该缺陷。

背景技术

纸张加工机器例如插页机、配页机或配页订书联动器比较复杂，且由各种不同的站构成。它们以较高的功率工作，且这些站通常具有自己的驱动机构。插页机例如具有很多续纸器站。利用这些续纸器分别从纸垛抽出单张纸，且例如输送给带有兜袋的输送装置。这里无法避免有时会产生缺陷，使得例如没有单张纸从纸垛被抽取，此即所谓的抽取缺陷。如果在全速生产时在续纸器上例如有多个这种抽取缺陷前后相继地产生，则人们将其称为缺陷组。在这里，导致一个缺陷组的多个抽取缺陷的数量通常是可调整的。

在有缺陷组时，触发报警，并控制机器停机。利用缺陷单张纸传感器来探测有缺陷的抽取情况，所述缺陷单张纸传感器沿着抽取方向观察设置在抽取装置之前。如果机器停机，则设备操作者必须检查引起缺陷的续纸器。引起干扰的单张纸被手动地去除，有时进行新的调整。接下来，机器必须重新起动。

由于纸张加工机器或续纸器完全停机，产生了很多不完整的即不能使用的产品，这些产品在后续加工时必须被抛废或完善。必须耗费时间来消除这种缺陷，这大大地减小了机器的有效功率。而且，重新投入生产是一个很关键的过程，其通常会导致其它后续中断。会产生需要停机的缺陷特别是缺陷组的机器例如是裁切机、交叉式收纸器、连续式输纸装置、输送装置或其它纸张加工机器。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种开头部分所述类型的方法，借此能至少部分地消除所述缺点。该方法能实现提高纸张加工机器的有效功率，并减少产生不能使用的印刷产品。

在本发明的方法中通过如下方式即可实现该目的，即在确定出缺陷后，自动地采取措施，以消除缺陷，且在缺陷不再出现时至少部分地中止该措施，或者，如果按照一定的标准，探测机构仍旧确定出有缺陷，则使得机器彻底停机。因此在本发明的方法中，在出现缺陷组时，首先采取消除缺陷的措施，而不是像目前那样在确定出缺陷或缺陷组时在任何情况下都立即停机。就快速运行的机器例如以高达50000节拍/小时运行的插页机而言，机器停机需要数秒钟。在这段时间可能会产生超过40个有缺陷的印刷产品。更确切地说，机器能够根据缺陷组利用停机所需要的时间，在不触发报警的情况下采取措施消除缺陷。这种措施无需手动干预，且例如涉及减小速度。也可以相互组合的其它可行的措施是将压缩空气例如吹入到续纸器纸斗的单张纸垛中和操作机械的机构，例如使得机器部件摆动或振动。已表明，采取这种措施之后，在很多情况下，在较短的时间后不会再出现缺陷，因而由机器自身消除该缺陷，而无需触发报警、彻底停机和手动消除缺陷。这种自我修复一方面在停机情况下通过机器速度的减小来产生。因此例如抽取装置的抽吸器在生产速度减半的情况下为了建立真空而使得时间加倍。另一方面，在机器制动期间多达40次地持续尝试抽取，由此利用抽取装置使得单张纸垛移动或者至少振动。这就使得单张纸能被重新抽出的可能性大大地上升。在自我修复的情况下无需操作者干预。这减轻了相应的人员负担。因此对于大型设备来说，可以避免由于各个引起干扰的机器站和通常的缺陷搜寻之间的间隔比较大而需要过多的操作者，目前在有些情况下即是如此。

如果尽管自动地采取了措施也不能在一定的标准内通过自我修复而消除缺陷，则使得机器停机。所述标准例如是可改变的存储在机器的控制装置中的时段，或者是机器节拍数量。例如如果经过五个机器节拍后仍未消除缺陷，就使得机器停机。机器节拍的数量通常在1～15之间。

如果在上述标准内消除了缺陷，则优选使得机器速度重新加速到最初的机器速度。但也可以考虑使得机器速度并不一开始就提高到最初的机器速度，以便减小同样的缺陷重复地出现的可能性。必要时可以在以后经过一定的时段之后再将速度提高到最初的机器速度。特别是可以逐级地提高机器速度。

根据本发明的一种改进，在确定出缺陷之后，使得机器的一个站例如续纸器处于减速过程。该站于是与基本机器异步。该站经过自我修复后再次加速，并与基本机器同步。利用这种非常漫长的运动，尝试消除缺陷，例如消除单张纸被错误地抽取的缺陷。如果消除了缺陷，则该站又与基本机器同步，而那时基本机器也缓慢地运行。

用于确定缺陷的探测机构例如是传感器，如续纸器上的缺陷单张纸传感器。该传感器沿着抽取方向观察优选设置在抽取装置之后。由此例如可以特别可靠地探测到单张纸何时产生了缺陷或者未被抽取。抽取缺陷的数量由此可以特别可靠地被确定。但也可以代替传感器，而采用其它探测机构，例如机器的机构，如按键，借此能例如探测到抽取缺陷，但也可以探测到双重抽取。

根据本发明的一种改进，在续纸器的运行期间，例如在控制装置中统计缺陷组的产生频率和数量。这能明显地优化该方法，进而进一步提高有效功率。

附图说明

其它有利的特征可由从属权利要求、随后的说明以及附图得到。图中示出：

图1为纸张加工机器的一部分的示意图；

图2示出在出现缺陷情况下按照现有技术借助速度曲线表示的机器停机和重新起动的情况；

图3示出根据图2的曲线，但是在实施本发明的方法的情况下；

图4示出根据本发明的方法的变型方案的变化曲线，其中使得机器的一个站处于减速过程；和

图5示出根据本发明的方法的变型方案的变化曲线，其中机器速度被逐级地提高；

图6借助涉及情况A和情况B的两条曲线示出缺陷组数量。

具体实施方式

图1中部分地示出的机器1是具有至少一个续纸器(Anleger)2的插页机，利用该续纸器，通过抽取装置11从纸垛7抽取出柔性的、平面的物体，例如折叠的印刷单张纸10，并将其输送给输送装置4。输送装置4具有兜袋(Tasche)5，印刷单张纸10被存放到所述兜袋中。图1示出印刷单张纸10a，其刚刚从纸垛7抽出，现在被存放到兜袋5之一中。存放后的印刷单张纸10沿着输送方向16被输送。通常设有多个这种续纸器2，利用它们分别将印刷单张纸10存放到兜袋5中。这样就能将多个印刷单张纸10配集或装配成印刷产品，例如报纸、杂志或书芯。代替所示的具有兜袋5的输送装置4，这里也可以采用其它输送装置，例如其具有装配链或叼纸牙。

利用探测机构8和/或探测机构9来探测抽出的印刷单张纸10。相应的数据被传递给控制装置3。如图所示，沿着抽取方向观察，探测机构9优选设置在抽取装置11之后。探测机构8或9例如是光学传感器。但这里也可以考虑采用其它探测机构8、9，例如机械的或电的检测机构。续纸器2因而可以具有第一探测机构8或第二探测机构9，或者也可以具有这两个探测机构。利用探测机构8和9能确定出印刷单张纸10是否有缺陷或者未被抽出。所述抽取按照机器节拍例如通过具有这里未示出的抽吸器的抽取装置11来进行。这些抽吸器从纸垛7抽出最下面的印刷单张纸10，由此该印刷单张纸能以公知的方式被叼纸牙或抽取辊夹住和输送。

所示的具有续纸器2和输送装置4的机器1仅仅是可应用本发明的方法的机器的一个例子。代替续纸器2，也可以设有其它站6，例如物品粘接器(Warenkleber)、用于裁切书芯的裁切机或装订机。本发明的方法也可以用于各种不同的机器1，如交叉式收纸器(Kreuzleger)、连续式输纸装置(Stangenausleger)、配页订书联动器(Sammelhefter)、配页机和无线装订器(Klebebinder)。在这里，为了探测缺陷，其它探测机构也可以采用或者是已经公知的。

如果利用探测机构8或9确定出一定数量的抽取缺陷或缺陷组，则在当前或按照现有技术触发报警并使得机器1停机，机器速度M1因而降为零。这用图2中的曲线20示出。在这里，Y轴表示机器速度M1，X轴表示时间。在时段17内出现的多个抽取缺陷(Fehlabzug)引起一个缺陷组(Seriefehler)，控制装置3基于该缺陷组触发报警并使得机器1停机。时段24表示机器1停机所需要的时间。如果机器1停机，则在时段27内检查续纸器2，并搜寻和消除缺陷。时段27取决于缺陷的类型，但可能比较长，例如为若干分钟。可以考虑在出现会伤及部件的较大的干扰时更换续纸器2。接下来机器1重新起动，直至达到最初的机器速度M1。时段26是机器1重新达到最初的速度M1所需要的时间。在时段24内产生的有缺陷的印刷产品必须抛废。时段25表示从出现一系列缺陷经过机器停机至达到最初的生产速度所需要的时间。

如图3所示，根据本发明的方法，在时段17内确定出缺陷组数量之后，机器1并不彻底停机。按照由控制装置3预先给定的曲线21，续纸器2和机器1的速度减小。如果现在例如在曲线21的点A确定出，由于续纸器2的自我修复而重新正确地抽取印刷单张纸10，则续纸器2和机器1的速度提高，直至又达到最初的机器速度M1。机器速度的这种提升也可以在以后在点B进行，如果较晚地例如在较小的速度M2时才出现自我修复。如果在一定的时段31内在出现缺陷组之后或者在预先给定的较低的机器速度M3时仍探测到缺陷，则触发报警，并按照虚曲线22使得机器1完全停机。于是在这种情况下，如图2所示且如上所述，必须检查机器且消除缺陷。接下来，机器1又按照图2工作。图3中示出机器1完全停机所需要的时段24。时段32是在出现缺陷组之后又达到全额生产速度M1所需要的时间，如果在点A确定出缺陷已消除。如果在点B确定出缺陷已消除，则需要时段33。如果自我修复效果消失，则需要图2中所示的很长的时段25，直至机器1重新工作且重新达到机器速度M1。决定机器1何时停机的标准例如是一定的时段、节拍数量或达到一定的最小的机器速度M3。

作为速度减小的替代方案或附加方案，可以采取有助于达到自我修复效果的其它措施。例如，可以利用空气喷嘴在适当的区域吹入空气。也可以按照图1中示意性地示出，操纵机械的机构38，例如借以能在续纸器2的合适区域中施加振动的装置。替代地，例如也可以增强抽吸器的抽吸作用，或者激活一个附加的抽吸器。一旦在该标准内没有确定出自我修复效果，就中止这些措施。采取这些措施能明显减少在出现缺陷组之后必须使得机器1完全停机的情况。总之，由此能明显提高有效功率。特别是当按照曲线21只需使得机器速度很短暂地下降时，也就是说，当经过比较短的时段32之后重新达到机器速度M1时，可以提高有效功率。如果在点B之后提高速度，则按照曲线23，时段33比较长，直至机器1重新达到最初的速度M1。但与完全停机的情况相比，在当前情况下，中止以及产生废页的情况比较少。而且无需相应的维修工作和操作人员。

就根据图3的方法而言，站6例如与续纸器2和基本机器1同步。但站6也可以与基本机器1异步，此点如借助图4示出。所示的方法处于自我修复的情况。曲线12示出续纸器2的速度变化情况。该续纸器在确定出缺陷组之后处于减速过程(Kriechgang)。在减速过程，续纸器2以例如为1000节拍/小时的速度M4运行。对于这种异步运行来说，续纸器2和基本机器1各有一个自己的驱动机构例如伺服驱动机构。在点A′，经过时段34之后，确定出自我修复，接下来按照曲线12和14又提高续纸器2和机器1的机器速度，直至达到最初速度M1。如果经过时段35在点B′才确定出续纸器2重新正确地抽取，则按照曲线15重新提高续纸器2的速度，并按照曲线14′重新提高机器1的速度。因此，按照曲线12，与机器1的速度相比，续纸器2的速度明显较快，且下降到较低的值M4。一旦续纸器2又能无缺陷地加工印刷单张纸10，它就与机器1同步。如图4所示，如果在达到最初的机器速度M1之前，在续纸器2和机器1之间又实现同步，则曲线14和12在机器速度提高的情况下在点A′之后叠合。如果在点B′才进行自我修复，则会发生同样的情况。曲线14′和15也叠合，也就是说，续纸器2和机器1也彼此同步，且不必抛废其它印刷产品。在发生缺陷组之后，续纸器处于减速过程，这特别有助于自我修复效果。因此，经过比根据图2的时段25明显短的时段36或37之后，生产能以最初的机器速度M1继续进行。

导致缺陷组的缺陷数量可以在控制装置3中预先给定或可改变。如果例如经过相应数量的空载过程(Leerabzug)之后仍然存在缺陷，则采取消除缺陷的前述措施。如果例如确定出有三个抽取缺陷，则使得机器速度下降。该数量优选在工作期间自动地适配调整至最佳值。最佳在此意味着抛废的有缺陷的印刷产品尽可能少，而机器停机次数少且有效功率大。为了调整缺陷组数量的最佳值，规定在续纸器2运行期间，利用控制装置3来统计缺陷组的产生频率和数量。根据该统计来最佳地调整缺陷组数量。

还可考虑的是，控制装置3按照图5中所示的曲线，在成功地进行自我修复之后，将机器速度并不调整至最初的值M1，而是调整至较低的值M5，此时很少发生干扰。这样就能进一步减少抛废的不完整的印刷产品的数量。如果在机器速度M5时没有或者仅有很少的抽取缺陷产生，则控制装置3可以逐级地提高速度，由此逼近就不完整的印刷产品和较高的有效功率而言最佳的机器速度。

曲线图6示范性地示出两个不同的缺陷统计曲线。在X轴上示出了缺陷组数量S，在Y轴上示出了缺陷组数量N。曲线18表示第一种情况，其中在多数情况下，经过一个或两个抽取缺陷之后，又能正确地加工单张纸。在这种情况下，缺陷组数量例如被置为两个。如果不能加工印刷产品10，则经过两个缺陷之后就已经自动地触发与缺陷相应的措施，由此利用可能的自我修复效果，同时印刷产品很少有缺陷，且无需机器停机。

在曲线19所示的第二种情况下，单张纸显然部分地在经过多个抽取缺陷之后才重新正确地被成批地抽取。在该第二种情况下，所选择的缺陷组数量大于第一种情况，这里例如被置为六个。这样就能避免不必要的机器停机，尽管如此，仍仅产生和抛废可预见数量的有缺陷的印刷产品。

在这两种情况下，很少会出现印刷单张纸10在续纸器中经过多个抽取缺陷不能被抽取装置11抽取的情况。例如在抽取装置11的被插上的抽吸器有缺陷或者脱落时就会发生上述情况。于是必须停机以便手动干预。

采用本发明的方法引入一些措施，不仅能自动地消除缺陷如续纸器2的上述抽取缺陷，当然也可以，利用机械的机构38，例如自动地引入附加的分离机构，或者有针对性地将空气吹入到纸垛中，通过自我修复来消除两个印刷产品一起被抽取的双重抽取。

对于具有多个续纸器2的设备而言，在一次试验中，在3小时的工作时间内确定出35个缺陷组。在有28个缺陷组的情况下，基于短暂地下降的机器速度进行自我修复。仅在有7个缺陷组的情况下才需要彻底停机。必须触发报警的频率相应地减少，这减轻了操作者进行不必要的缺陷搜寻的负担。与现有技术相比，在有缺陷组之后，相应地采取措施和利用产生的自我修复效果，可以显著地提高有效功率，并减少抛废的印刷产品的数量。

Claims (15)

1.一种用于控制纸张加工机器(1)的方法，其中在出现至少一个缺陷时，利用至少一个探测机构(8、9)自动地确定该缺陷，由此能消除该缺陷，其特征在于，在确定出缺陷后，自动地采取措施，以便消除缺陷，且在缺陷不再出现时至少部分地中止该措施，或者，如果经过一定的标准之后，探测机构(8、9)仍旧确定出有缺陷，则使得机器彻底停机。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷是缺陷组。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述措施是减小速度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按照由控制装置(3)预先给定的曲线(12、14、14′、15、21、22、23、28)来改变机器速度。

5.如权利要求3或4中任一项所述的方法，其特征在于，如果在所述标准内消除了缺陷，则使得机器速度重新加速到最初的机器速度(M1)。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述措施包括操纵机械的机构(38)。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在确定出缺陷之后，使得机器(1)的站(6)处于减速过程，如果在所述标准内确定不再出现缺陷，则使得该站(6)加速并与机器(1)重新同步。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在插页机、配页机或配页订书联动器的续纸器(2)中探测缺陷。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，探测机构(8、9)具有至少一个传感器。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述标准是时段。

11.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述标准是机器节拍数量。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，经过一定数量的缺陷组之后采取措施。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，基于统计来优化所述缺陷组数量。

14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，缺陷组数量等于有缺陷的单张纸的数量或续纸器(2)双重抽取的次数。

15.一种装置，用于实施根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，机器(1)具有用于辅助自我修复的机构(38)。

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