CN102950618B - 用于切割装置的速度调节的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于切割装置(1)的速度调节的方法，其中，切割装置(1)具有用于切割印刷品(3)的切割机构(12)和用于将印刷品(3)输送至切割机构(12)的输送装置(4)，并且其中，在从印刷品(3)切割之前形成印刷品(3)的堆垛(10)，其中，探测相应待形成的堆垛(10)的印刷品(3)的输送并且基于相应待形成的堆垛(10)的最后的印刷品(3)的到达时刻这样来调节切割机构(12)的实际行程数，使得待形成的堆垛(10)在时间窗(25)内输送给切割机构(12)。

Description

用于切割装置的速度调节的方法
技术领域
本发明涉及一种用于切割装置(Schneidvorrichtung)的速度调节的方法，其中，切割装置具有用于切割印刷品的切割机构(Schneidwerk)和用于将印刷品输送至切割机构的输送装置，其中，在从印刷品切割之前在堆叠装置(Stapelvorrichtung)中形成印刷品的堆垛(Stapel)，并且其中待形成的堆垛的印刷品在输送装置的第一输送元件上被依次运输。
背景技术
粗略装订的印刷品如书、笔记本、杂志或者类似的产品在装订后在三个未装订的边缘处被裁剪成最终尺寸(Fertigmass)。在这样的产品的工业制造中，对于整个制造过程必需的机器大多相互串联。在此，首先将印刷的纸张输送给收集机(Zusammentragmaschine)并且通过其收集成松散的书块(Buchblock)。接下来，松散的书块被运送到装订机(Bindemaschine)中，在其中书块在书脊区域中装订并且所装订的印刷品借助于运输带(在其上实现所使用的粘合剂的连结过程(Abbindeprozess))运输至切割装置。在切割装置之后可布置有另外的机器，例如堆垛机(Stapler)、镀膜机(Foliermaschine)和捆扎机(Verschnürmaschine)。
即使机器和运送装置的速度彼此相协调，尤其在装订机与切割装置之间的运输带上也可产生不规则的输送，因为例如有缺陷的印刷品被偏转出(ausschleusen)，样本(Belegexemplar)通过操作人员来取出并且又输送或者印刷品在偏转时堵塞。这导致，印刷品尤其不规则地被输送给切割装置。
带有三切割器(Dreischneider)的这样的切割装置例如在文件DE3302946 C2中公开。然而，这样的装置具有该缺点，即可达到的行程数(Taktzahl)明显低于另一机器的最大可达到的行程数。然而，通过印刷品成堆垛被输送给切割装置的切割机构，可补偿该缺点。待切割的堆垛的高度或者说每堆垛印刷品的数目在此通过前置于切割机构的所谓的推进器(Anleger)来产生，并且堆垛通过其被输送给切割机构。推进器包括仓库(Magazin)(由装订机所提供的印刷品被堆叠在其中)和推移系统(Abschiebesystem)(其在下面从仓库将堆垛以印刷品的限定的高度或者限定的数目推移并且运送到切割装置中)。为了避免仓库的装满(Überfüllen)，三切割器的行程数比根据装订机的平均功率所必需的略微更高地来调节。由此持续地降低仓库中的充填高度。
为了阻止仓库的排空(Leerfahren)，监测仓库的充填水平。在最小允许的充填水平中，中断推移并且引入切割机构的一个或多个空行程，直到又达到足够的充填水平。备选地，代替引入空行程可使切割装置停止。这样的装置在加工较厚的印刷品时证明为可行。然而，对于较薄的印刷品，堆垛中的精确的分离不可靠，这可导致干扰和机器停车。
为了避免该问题，在切割装置的另一设计形式中，在仓库中形成计数的堆垛，其接下来被推到切割机构中。在推入期间，必须中断另外的印刷品的输送。对此，在切割装置的仓库之前可设置有储运机(Stauförderer)。对于该类型的装置，切割机构的行程数也可选择得比平均所需的行程数略微更高，因此避免储运机的装满。在此，有时可产生空行程或者可使切割机构停止。通过计算过程(Zählvorgang)，可实现还带有较薄的印刷品的精确的堆垛。然而不利的是功率限制，其通过储运机而产生。即印刷品在阻塞之后甚至借助于抽吸带(Saugband)也不能被足够快地加速。另一缺点在于，在带有敏感的表面的印刷品处通过储运机可产生磨痕(Schleifspur)。
在文件DE3920557 C2中提出自动地、根据每时间单位输送给切割装置的堆垛仓库的印刷品调节切割装置的行程数。由此尽管产品流(Produktestrom)不统一，应使切割装置的很大程度上无干扰的运行成为可能。利用该方法尽管可使空行程的数目最小，但是不能完全避免。该方法适合于以相对较小的速度送料的切割装置。对于快速的产品输送，在产品输送中断之后重新开始送料时可导致阻塞，因为切割装置从停车到生产速度仅具有相对低的加速度。
利用在文件EP0887157中所说明的送料装置，切割装置应可被送料，切割装置在所输送的印刷品的不连续的且相当快的顺序中也确保切割物的数目的选择。对此，送料装置具有带有两个相叠布置的堆垛底(Stapelboden)的计数仓库(Zählmagazin)，其由印刷品的输送和运走来自动地控制。利用布置在计数仓库下方的推入器(Einschieber)，由印刷品构成的完整的堆垛可同步地输送给切割单元(Schneidzelle)。控制部利用布置在仓库处的用于检测书块的传感器的信号，其中，第一传感器直接布置在仓库之前，第二传感器布置在下部的堆垛底处而第三传感器布置在输送桌处。根据每个堆垛的样本数目，计数仓库可以以不同的运行方式运行。
文件DE10321370同样描述了一种带有计数仓库的切割装置，其中，片分离装置(Schuppentrenneinrichtung)前置于计数仓库。由此，应能够可靠地加工较薄的产品，其在片流(Schuppenstrom)中被输送。
发明内容
本发明目的在于这样调节切割装置的速度，使得在印刷品的不规则的输送时堆垛仓库的缓冲能力(Pufferkapazität)在各情况中足以避免其装满。此外，印刷品应在其表面处小心地来处理。
根据本发明的目的通过一种用于切割装置的速度调节的方法来实现，其中，探测相应待形成的堆垛的印刷品并且基于相应待形成的堆垛的最后的印刷品的探测的时刻来这样调节切割机构的实际行程数，使得堆垛在时间窗之内被输送给切割机构。
优选地，所形成的堆垛在输送装置的第二输送元件上被运输至切割机构。在此，时间窗作为对于将所形成的堆垛输送至第二输送元件最长所提供的时间与最短所提供的时间之间的差值来计算。
在一优选的实施例中，所形成的堆垛利用第二输送元件的推入器被运输至切割机构，其中，由所计算的时间窗计算对于偏差时间(Versatzzeit)的最小和最大值，并且其中，堆垛至切割机构的运输在偏差时间结束后实现。因为切割机构的实际行程数被计算且相应地调节，可保证实现切割机构与所输送的印刷品的速度的尽可能连续的匹配。
在一优选的实施例中，切割机构的实际行程数根据相应待形成的堆垛的最后的印刷品的到达时刻来调节。在此，切割机构的实际行程数的调节可通过相对于先前的行程数减小或提高该实际行程数而实现。在待形成的堆垛的最后的印刷品的明显延迟的输送中，优选插入切割机构的至少一个空行程并且提高切割机构的实际行程数。
在优选的实施例中，印刷品在输送装置的第一输送元件上的速度取决于印刷品的长度和不取决于切割机构的实际行程数来调节。在此，印刷品可从前置的加工机器被输送给切割装置，其中，切割装置的切割机构的名义行程数由加工机器来规定。
附图说明
接下来参考附图根据实施例来阐述本发明。其中：
图1显示了用于三侧裁剪印刷品的切割装置的示意性的图示，
图2显示了在连续的产品输送中随时间进程的图表，
图3显示了在提高的产品输送中随时间进程的图表，
图4显示了在减少的产品输送中随时间进程的图表以及
图5显示了在强烈减少的产品输送中随时间进程的图表。
具体实施方式
图1显示了切割装置1，其借助于运送装置2将印刷品3在输送方向F上从前置的加工机器33(例如用于制造印刷品的装订机)输送给卸垛装置(Entstapelvorrichtung)或推进器。在此，印刷品3不必被直接从加工机器33输送，而是可在输送至切割装置1之前例如被暂存。通过切割装置1将印刷品3在三个开放的侧棱处裁剪到最终尺寸。布置在加工机器33与切割装置1之间的运送装置2在最简单的状况中通过连续的运输带来形成，在其上印刷品3单个地且相继地来输送。尤其对于带有高的生产能力的装置，运送装置2可具有附加的装置，例如成片和去片装置(Schuppungs- und Entschuppungsvorrichtung)、偏转和分配预选器(Ausschleus- und Verteilweiche)、配址装置(Adressiervorrichtung)和曲线元件(Kurvenelement)。
运送装置2将印刷品3单个相继地输送给切割装置1的输送装置4，其具有当前实施为带式输送器(Bandförderer)的第一输送元件26，其可借助于可调节的马达M1驱动。前置于第一输送元件26的运送装置2的速度根据印刷品3的长度和加工机器33的行程数如此来选择，使得在运送装置2上相继的印刷品3之间的间隙尽可能小。所输送的印刷品3的频率由此向上受限制。为了保证用于例如视觉探测的在相继的印刷品3之间的间隙的形成，第一输送元件26的速度始终高于运送装置2的速度。
借助于第一输送元件26，印刷品3被输送给堆叠装置5，其通过带有布置在两个平面上的上部的堆垛滑块(Stapelschieber)7和下部的堆垛滑块8的竖直的堆垛井(Stapelschacht)6来形成。成对布置的堆垛滑块7、8在双向箭头D的方向上可在关闭的位置(在其中印刷品3被保持住)与打开的位置(在其中印刷品3被释放)之间移动。为了避免在最下面的印刷品3处的磨痕，堆垛滑块7、8在打开时附加地被竖直向下加速。通过堆叠装置5可在一定的时间期间缓冲印刷品3。堆垛井6向下通过以输入桌(Einfördertisch)的形式的第二输送元件9来限制，在其上通过堆叠装置5从上面输送由一定数目的印刷品3形成的堆垛10。
在第二输送元件9上，堆垛10通过同样在双向箭头D的方向上可前后移动的推入器11被输送到切割装置1的切割机构12的未示出的切割桌(Schneidtisch)上。接下来，堆垛10在切割桌与同样未示出的压板(Pressplatte)之间被夹紧。在该位置处，堆垛10在前棱处借助于前刀(Frontmesser)13而在两个侧棱处借助于侧刀(Seitenmesser)14来裁剪，其中，切割次序也可相反地实现。在松开压板之后，完成裁剪的堆垛10借助于第一输送器15和随后的第二输送器16在送出方向A上被运走。由此，切割桌对于容纳下一个待裁剪的堆垛10变得空闲。
优选，推入器11通过马达M2、前刀13和侧刀14共同通过马达M3、第一输送器15通过马达M4而第二输送器16通过马达M5来驱动。另一马达M6形成切割装置1的主驱动件。主驱动件驱动切割装置1的所有未已经提及的机构(如在切割桌上的对齐装置(Ausrichtorgane)，转移装置(Überführungsvorrichtung)等)并且形成对于马达M1...5的总驱动件。
马达M1...6构造为旋转角控制的马达，其与相应的驱动调节器A1...6相连接。驱动调节器A1...6为了控制信号的交换与控制装置17相连接。备选地，驱动调节器A1...6可构造为控制装置17的一部分。控制装置17的输出与用于上部的堆垛滑块7以及下部的堆垛滑块8的未示出的操纵器件相连接，控制装置17的输入与光栅L1...3以及传感器24相连接。
光栅L1布置在第一输送元件26的开始处而光栅L3布置在其结束处。光栅L2布置在光栅L1之后，其中，在这两个光栅L1、L2之间的距离30在输送方向F上至少对应于印刷品3的长度。
接下来参考图2至图5详细说明该方法。下面的示例全部涉及将印刷品3切割成三个样品的堆垛。然而其是通用，其中，堆垛10通过至少一个印刷品3来形成。加工机器33以限定的行程数T生产，由此，对于切割装置1产生加工机器33的行程数T的三分之一的名义行程数TN和循环时间tZ。在连续的运行中，待裁剪的印刷品3同样连续地通过运送装置2被输送给切割装置1的输送装置4。
光束、光栅L2由于所运输的印刷品3周期性地被中断。由此，当光束中断时，产生带有暗相位(Dunkelphase)18的信号，而当没有印刷品3位于光束的区域中时，产生带有明相位(Hellphase)19的信号。所属的时间图在图2中在上面示出，其中，由各一个暗相位18和明相位19形成的脉冲20连续地对应于相应待形成的堆垛10的所计数的印刷品3。括号中的说明指名堆垛10的编号，而下标的数字指名印刷品3在堆垛10中的编号。带有编号(n+1)2的脉冲20因此关联于在带有编号(n+1)的堆垛10中带有编号二的印刷品3。
在包含每个堆垛10的印刷品3的数目和在相继的脉冲20之间的时间的情况下，控制装置17计算切割装置1的所属的实际行程数TE或机器循环(Maschinenzyklus)Zn并且借助于驱动调节器A6以相应的转速驱动马达M6。由此，在连续产生脉冲20的情况下通过光栅L2引起切割装置1以实际行程数TE的同样连续的运转，其与名义行程数TN相对应。实际行程数TE向上通过最大行程数TMAX而向下通过最小行程数TMIN来限制。
输送装置4的第一输送元件26的速度通过控制装置17基于在运输方向F上印刷品3的对于控制装置17已知的长度来计算，并且马达M1通过驱动调节器A1以必需的转速来驱动，其中，第一输送元件26的速度向下受限制。由此一方面实现，在输送装置4中的印刷品3之间形成足够大的空隙，而另一方面，在将印刷品3投掷式地输送到堆叠装置5中时不低于最小速度。对于印刷品3在输送装置4内的产品跟随(Produktverfolgung)，如在图1中所示，在第一输送元件26的驱动轮21处设置有行程传感器(Taktgeber)22，其由测量轮(Zackenrad)23和与控制装置17相连接的传感器24形成。备选地，对于该目的，可使用已集成在马达M1中的旋转角传感器。
通过利用光栅L2和产品跟随来探测印刷品3，控制装置17随时能够计算印刷品3在第一输送元件26上相对于光栅L2的位置和时间tb，印刷品3需要其以经过在光栅L2与光栅L3之间的距离31，或直至印刷品3应到达堆垛井6处的时间。此外，控制装置17可计算至少所需的时间tk(其在通过光栅L3探测待形成的堆垛的最后的印刷品3之后是必需的，直至在下部的堆垛滑块8上形成完成的堆垛10)和时间tl(其最高可供使用直至下部的堆垛滑块8必须被打开)，由此，其及时地又准备用于形成下一个堆垛10。在由时间tl和时间tk所形成的时间窗25之内，下部的堆垛滑块8必须被打开并且由此堆垛10从上面被输送给第二输送元件9。
另一方面，如果下部的堆垛滑块8被打开并且才允许开始其向前移动，当堆垛10位于第二输送元件9上时，推入器11必须位于后部的终端位置27中。推入器11的运动过程29在图2至图5中示出，其中，推入器11可在其后部的终端位置27(在该位置中堆垛10可从上面被输送)与前部的终端位置28(在该位置中堆垛完全被输送到切割桌上)之间移动。在其后部的终端位置27中推入器11在停歇时间(Rastzeit)tr期间静止，其中，停歇时间tr对应于机器循环Zn的恒定部分。
如果堆垛10在时刻tk被从上面输送并且在下落时间(Fallzeit)to之后直接到达第二输送元件9，那么可产生最早可能的时刻tf，在该时刻推入器11开始推入。如果堆垛10在时刻tl被从上面输送、同时推入器11到达其后部的终端位置27并且经过停歇时间tr(在其期间推入器11停留在后部的终端位置27中)，那么可产生最晚可能的时刻ts，在该时刻推入器11开始推入。
因此可根据公式B=tl-tk+tr-to来计算范围B，在该范围内推入器11开始推入堆垛10。对于相应待形成的堆垛10的最后的印刷品3在光栅L2中的每个通过，控制装置17计算直至推入器11的推入运动的开始的偏差时间tOffset=tB+tk+to+tv (tv为待选择的有利的时间，见下)并且在该意义上修正切割机构12的机器循环Zn或实际行程数TE，使得推入运动的开始可精确地在偏差时间tOffset之后实现。当时间tv被选择成大约等于B/2，以便能够不仅对印刷品3的短时提高的或还降低的输送速度进行反应，是有利的。
对于待形成的堆垛10的最后的印刷品3在光栅L3中的每个通过，控制装置在该意义上将所计算的时间tB与所测量的相比较并且在偏差的情况下修正切割机构12的实际行程数TE，使得推入运动的开始可在范围B之内所意图的部位处实现。借助于印刷品3在堆垛井6中的到达时刻的测量此外可在时间上更精确地控制堆垛滑块7、8。
根据由带有编号n1、n2、n3的三个印刷品3构成的堆垛10来说明该过程。带有编号n1和n2的印刷品3通过光栅L2来探测并且产生脉冲20(n1)和20(n2)。如果带有编号n3的印刷品3的前棱到达光栅L2，则确定时间tl、tk、to、tv、tr和tB。控制装置17接下来由此计算偏差时间tOffset。对于时间tl、tk、to、tv、tr和tB的值中的一些可备选地作为常数被储存在控制装置17的存储器中并且从这里被读取。如果堆垛10的下落时间to在同一堆叠装置5中由结构决定总是具有相同的值，那么对于to的值例如可被归为常数。
如果产生该计算，即当切割装置1的切割机构12以瞬时的实际行程数TE继续运行时，在时间tOffset结束之后推入器11开始推入，则实际行程数TE保持恒定。否则实际行程数TE被匹配，如这在另外的说明中所详细实施的那样。
图3示出该情况，在其中带有编号n1...3的三个印刷品3以提高的节奏(Kadenz)到达并且待形成的具有编号n的堆垛10的带有编号n3的第三或最后的印刷品3因此比在先前的机器循环Z(n-2)中更早地到达。借助于控制装置17如此提高实际行程数TE，使得推入器11接下来准备好将带有编号n的下一个堆垛10在时间tOffset结束之后同步地推入。这导致，用于带有编号(n-1)的堆垛10的机器循环Z(n-1)相对于机器循环Z(n-2)被缩短。
图4示出该情况，在其中带有编号n1...3的三个印刷品3以降低的节奏到达并且待形成的具有编号n的堆垛10的带有编号n3的第三或最后的印刷品3因此比在先前的机器循环Z(n-2)中更晚地到达。借助于控制装置17如此减小实际行程数TE，使得推入器11接下来及时地准备好将带有编号n的下一个堆垛10在时间tOffset结束之后同步地推入。这导致，用于带有编号(n-1)的堆垛10的机器循环Z(n-1)相对于机器循环Z(n-2)被延长。假如不可能通过提高或减小实际行程数TE平衡待形成的堆垛10的最后的印刷品3的过早或过晚的到达时刻，则切割机构12在多个机器行程上以提高的或减小的实际行程数TE来驱动。在加工具有大量印刷品3的堆垛10时，也可考虑通过光栅L2探测待形成的堆垛10的在最后的印刷品3前面的印刷品3并且通过该信号的评估已调节实际行程数TE。
在图5中示出一情况，在其中堆垛10的带有编号n3的第三或最后的印刷品3如此延迟地通过光栅L2来识别，使得所计算出的实际行程数TE必比最小的行程数TMIN更低，然而这是不可能的。在该情况中，实际行程数TE被提高并且推入器11在至少一个机器循环Z中被保持在其后部的终端位置27中，由此，切割机构12在机器循环Zleer中实施至少一个所谓的空行程。在空行程中，推入器11留在其后部的终端位置27中并且用于驱动前刀13和侧刀14的马达M3接下来在机器行程的持续时间被停止。当在多个相继的空行程之后不再有印刷品3位于切割机构12之内时，切割机构12的所有的驱动件被停止。实际行程数TE被如此计算，使得在tOffset结束之后推入器11开始推移运动(Abschiebebewegung)。在当前的示例中这是不可能的，因为实际行程数TE将大于TMAX并且因此限制地保持于TMAX。这导致，与先前所示的过程相比，时间tv大了调节偏差R。对于所谓的“正常情况”，如在图1至图4中所示，调节偏差R具有值“0”。在通过光栅L2探测带有编号(n+1)3的印刷品3之后，在该意义上重新计算实际行程数TE，使得在tOffset结束之后推入器11开始推入。从机器循环Z(n+1)起，时间tv的值由又在意图的值上而切割装置1可以以恒定的实际行程数TE=TN继续生产。
该方法可以被简化地说明为切割装置1的切割机构12通过印刷品3的先前的探测和切割机构12的实际行程数根据所输送的印刷品3的调节的同步方法，其中，在待切割的堆垛10被太晚地形成的情况中，切割机构12的实际行程数TE被提高而至少一个空行程被产生。借助于光栅L1和光栅L2与行程传感器22一起，控制装置17能够确定印刷品3是否且在哪里位于第一输送元件26上。这允许在切割装置1和/或运送装置2停止的情况中使第一输送元件26以初始的速度空载或如此快地停止，使得没有印刷品3以太小的速度被输送给堆叠装置5。如果在第一输送元件26停止后还有印刷品3位于第一输送元件26上，则第一输送元件26可被向后驱动，直至印刷品3通过光栅L1被探测。
在第一输送元件26在运输方向F上再次起动后，接下来大的加速段(Beschleunigungsstrecke)可供位于其上的印刷品3使用，使得可以以完全的速度实现(投掷式地)输送到堆叠装置5中。

Claims (8)

1.一种用于切割装置(1)的速度调节的方法，其中，所述切割装置(1)具有用于切割印刷品(3)的切割机构(12)和用于将印刷品(3)输送至所述切割机构(12)的输送装置(4)，其中，在从所述印刷品(3)切割之前在堆叠装置(5)中形成印刷品(3)的堆垛(10)，并且其中，待形成的堆垛(10)的所述印刷品(3)在所述输送装置(4)的第一输送元件(26)上被依次运输，其特征在于，探测相应待形成的堆垛(10)的所述印刷品(3)并且基于所述相应待形成的堆垛(10)的最后的印刷品(3)的探测的时刻这样来调节所述切割机构(12)的实际行程数(TE)，使得所述堆垛(10)在时间窗(25)内被输送给所述切割机构(12)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所形成的所述堆垛(10)在所述输送装置(4)的第二输送元件(9)上被运输至所述切割机构(12)，并且所述时间窗(25)作为对于将所形成的所述堆垛(10)输送至所述第二输送元件(9)所提供的最长的时间(tl)与所提供的最短的时间(tk)之间的差值来计算。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所形成的所述堆垛(10)利用所述第二输送元件(9)的推入器(11)被运输至所述切割机构(12)，其中，从所计算的所述时间窗计算对于偏差时间(tOffset)的最小值和最大值，并且其中，所述堆垛(10)至所述切割机构(12)的运输在所述偏差时间(tOffset)结束之后实现。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述切割机构(12)的实际行程数(TE)根据待形成的堆垛(10)的所述最后的印刷品(3)的到达时刻来调节。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述切割机构(12)的实际行程数(TE)的调节通过相对于先前的行程数减小或提高所述实际行程数而实现。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在待形成的堆垛(10)的所述最后的印刷品(3)的输送明显延迟的情况下，插入所述切割机构(12)的至少一个空行程并且提高所述切割机构(12)的实际行程数(TE)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述印刷品(3)在所述输送装置(4)的第一输送元件(26)上的速度取决于所述印刷品(3)的长度而不取决于所述切割机构(12)的实际行程数(TE)来调节。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，印刷品(3)从前置的加工机器(33)被输送给所述切割装置(1)，其中，所述切割装置(1)的切割机构(12)的名义行程数(TN)由所述加工机器(33)来规定。
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