CN103660549A - 用于调节具有可变的夹紧的加工机中的加工套准的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节一加工机中的加工套准的方法，所述加工机用于加工一商品带（101），所述加工机特别是无轴的印刷机（100），其中，夹紧所述商品带（101）的加工装置（110）被调节装置（200）以调节值进行操控，其中，所述加工装置具有一可变的夹紧（z），其中，所述调节装置（200）在使用至少一个调节器参数（K（z）,T（z））的情况下确定所述调节值，其中，所述至少一个调节器参数（K（z）,T（z））根据所述夹紧（z）进行预设。

Description

用于调节具有可变的夹紧的加工机中的加工套准的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节一加工机中的加工套准的方法，所述加工机用于加工商品带。

背景技术

带加工机，例如印刷机、特别是凹版印刷机、丝网印刷机以及内联式柔版印刷机，具有例如多个作为加工装置的印刷装置以及一个或多个其它的加工装置，如干燥器、压花装置或冲制装置。如果所述商品带在加工时被夹紧，例如在大多数的印刷装置或压花装置的情况下那样，则所述商品带一般来说应该被称为夹紧的加工装置或夹紧部位。所述商品带通过所述夹紧部位被划分成具有尽可能不同的带拉力值的不同的带分段，因为一个夹紧部位在“闭合的”状态下夹紧所述商品带并且形成一个摩擦锁合的单元。

在带加工机中广泛公知的是，对带拉力和加工套准（例如纵向套准：单个的加工图、例如印刷图、压花图等等沿着纵向相对于彼此取向）进行调节，用以实现最佳的加工结果。这在具有旋转的滚筒的加工装置，例如印刷装置或压花装置的情况下，如同本领域技术人员已知的那样，例如借助于所谓的角度调整或改变旋转速度来实现。在角度调整的情况下将所述加工装置的旋转的滚筒除了其通常的旋转运动之外还以一确定的角度转动。如果所述商品带被所述加工装置夹紧，则所述商品带由此在所述加工装置的一侧转动并且在所述加工装置的另一侧被顶锻（gestaucht）或者说较少地转动。因此该过程总体上需要一些时间，直到机器再次位于一稳定的状态中。如果所述商品带不被所述加工装置夹紧，则其基本上保持不受影响。

通常，针对这种调节所使用的调节装置（所谓的“调节器”），例如P-调节器、D-调节器、I-调节器等等以及上述任意的组合，包含调节器参数，这些调节器参数必须进行预设。通常的调节器参数特别是调节放大系数K（与调节器相关地也称作比例放大系数K_P、积分放大系数K_I或差分放大系数K_D）以及调节器时间常数（n）（例如精调时间T_N、提前时间T_V、延迟T等等）。所述调节的品质决定性地由所述调节器参数来确定。已被证明，一次性预设的调节器参数不适合于所有情形或者并非针对所有情形都是最佳的。

在DE 10 2008 058 964 A1中为了进行改进，建议设置至少两套调节器参数，并且所述调节装置根据调节偏差和/或额定值变化和/或借助于手动的预设来利用所述至少两套调节器参数之一进行加载。

但此外还存在对于带加工机中的带应力和/或加工套准的调节进行改进的需求。

发明内容

根据本发明建议一种具有权利要求1的特征的用于调节一加工商品带的加工机中的加工套准（Bearbeitungsregisters）的方法。有利的设计方案是从属权利要求以及下面的说明书的主题。

发明优点

本发明改进了一夹紧的加工装置的加工套准的调节，其方式为，根据夹紧状态或者说根据夹紧来预设所述调节器参数。这特别是对于如下的加工装置是有利的，它们的夹紧状态在运行期间发生改变。例如这里列举冲制装置或压花装置，其加工一预先承印的材料。通常只有在设置好印刷装置之后，才将所述冲制装置或压花装置闭合（也就是说将带夹紧）。在整个时间中产生废页。这可以在本发明的框架中得以改进，其方式为，在闭合之前就已经将所述压花装置的压花图与所述印刷装置的印刷图进行了适配（也就是说，进行了预套准）。在闭合之后，通常所述套准就已经被连续地精调（也就是说，压花图和印刷图在套准中被保持）。但两种调节过程完全地经受完全不同的条件。这将通过不同的调节器参数（特别是调节器放大系数和/或调节器时间常数）被考虑进去。因此，特别是可以加速所述预套准，从而产生较少的废页。

在夹紧的加工单元的情况下可以区分出至少两个夹紧状态：所述加工单元是打开的，也就是说，不夹紧的（在商品带和加工单元之间不具有力锁合），或者所述加工单元是闭合的，也就是说是夹紧的（在商品带和加工单元之间具有力锁合，不具有打滑）。根据这两种状态得到了在调整所述加工单元的情况下的不同的效果。如果所述加工单元是不夹紧的并且要将其调整，则一调整立即起作用（在忽略针对数据传输、过滤、调整所出现的小的死时间（Totzeiten）的前提下）。如果所述加工单元是夹紧的，则根据带输送的平衡过程利用与L/v相关的PT1行为来使所述加工单元的调整起作用，其中，L是从位于所述加工单元之上的夹紧部位直至所述加工单元的带长并且v是带速度。根据状态的不同，采用不同的用于调节所述加工单元的调节器参数。

优选地，还考虑在夹紧和不夹紧之间的中间状态。所述中间状态的特征在于所述商品带和所述加工装置之间的打滑。在这种中间状态中，不发生所述商品带和所述加工单元之间的完全的力传递，这在调节技术上来看会导致不同的有效带长以及路径放大。这又通过相应的调节器参数考虑进去。这对于如下的加工装置是特别有利的，所述加工装置利用可变的夹紧来运行。例如利用仅很小的合靠压力来运行所述压花装置，由此仅特别小地析出一压花并且所述材料以一定的比例在所述压花装置上打滑。在本发明的框架下，可以根据打滑的尺度来预设所述调节器参数。所述打滑的尺度可以进行估算或计算（例如从压紧力中或者从所述加工单元之前和之后的带应力中）。所述调节器参数优选随着中间状态进行改变。例如可以设置从针对夹紧的调节器参数经由针对打滑的调节器参数直至针对不夹紧的调节器参数的连续的过渡。但也可以针对所有的中间状态预设同一调节器参数。

有利地，可以设置在至少两套调节器参数之间的动态变化。这可以在提供一套套离散的参数之外进行。例如可以采用两套参数，在它们之间进行切换，作为所述动态的调整范围的端点，所述调整范围在切换时被询问。由此可以在某些情况下避免强烈的系统跳转。

所述调节器参数根据所述夹紧而发生的变化可以与其它的调节器参数预设方法，例如根据DE 10 2008 058 964 A1的方法有利地组合。这允许了加工机的特别有利的运行，其具有下列针对不同的运行状态的区别之处：

A1 设置阶段，加工单元打开：针对指令行为对调节器参数进行最优化，不夹紧

A2 设置阶段，加工单元完全闭合：针对指令行为对调节器参数进行最优化，夹紧

B1 生产阶段，加工单元打开：针对故障行为对调节器参数进行最优化，不夹紧

B2 生产阶段，加工单元闭合：针对故障行为对调节器参数进行最优化，夹紧

这可以在有利的实施方式中被扩展成

A3 设置阶段，加工单元部分地闭合：针对指令行为对调节器参数进行最优化，打滑

B3 生产阶段，加工单元部分地闭合：针对故障行为对调节器参数进行最优化，打滑

所述调节器参数可以进一步优选地根据物理值，例如E-模量或温度来改变。

为了在所述夹紧发生改变的情况下改善调节品质，除了改变所述调节器参数之外，也可以实施一预控和/或一预置（Preset）（在调节回路内、例如在调节器输出端预设一值），用于补偿通过所述夹紧变化而引起的平衡过程。在此情况下，所述预控典型地在调节器输入端和/或调节器输出端开始干涉，但也可以在调节回路中的任何其它部位处介入，也就是说，在那里存在的值将与一预控值（例如在指令值接入（Führungsgr??enaufschaltung）的情况下从指令值中获得，在故障值接入（St?rgr??enaufschaltung）的情况下从故障值中获得）（例如相加地）关联。预置典型地在调节器输出端或PI调节器或PID调节器的I部分上起作用，根据所采用的调节器的不同，这里也可以考虑其它的可能性。可以有利地使用一预控来作为指令值接入，用以在针对故障行为进行设计的调节器的情况下达到好的指令行为。所述原则对于调节技术领域的技术人员而言是已知的且因此这里不再详细阐述。

根据需满足的要求的不同，所述调节器参数的一自动的、一外部控制的或一手动的切换被证明是有利的。例如使用者可以在调节出额定值之前，也就是说在其进行改变之前，开始一调节器参数加载，其引起了改善的指令行为。反过来，也可以在通过使用者识别到故障的情况下进行相应的调节。使用者输入可以通过外部的控制或自动的切换来取代或者支持，并且也可以与使用者输入无关地、例如通过采用一传感器系统来全自动地进行。

根据本发明的计算单元，例如印刷机的控制设备，特别是程序技术上地设置用于实施根据本发明的方法。

本发明的以软件的形式的执行也是有利的，因为其实现了特别小的费用，特别是当实施的计算单元还用于其它任务且因此无论如何都存在时。用于提供计算机程序的合适的数据载体特别是软盘、硬盘、闪存、EEPROM、CD-ROM、DVD等。经由计算机网络（互联网、内部网）下载程序也是可行的。

本发明的其它优点和设计方案从说明书和附图中给出。

要理解的是，前面提到的和后面的还待阐释的特征能够不仅在对应说明的组合中，而且在其它的组合中或者以单独的形式应用，而不离开本发明的范围。

附图说明

图1示意性示出了一加工机，其可以基于本发明。

具体实施方式

在图1中示意性示出了一构造成凹版印刷机的加工机100的结构平面图，其具有印刷装置111、112、113和一附加的构造成压花装置110的、夹紧的加工装置（其可以例如是一压花装置、一冲制装置或类似装置）。

每个印刷装置由一印刷滚筒111a、112a、113a和一顶压辊构成，它们相互合靠并且夹紧商品带101，该商品带以速度v运动。所述印刷滚筒在此情况下在所谓的无轴的（也就是说不具有共同的驱动轴=“中心轴”的）机器中利用各一个自身的电动马达（未示出）进行驱动。同样地，所述压花装置110由一被驱动的压花滚筒110a和一顶压辊构成。所述印刷机100由一计算单元200（“调节装置”）进行控制，其为此程序技术地设置并且与执行器（例如马达）和传感器（例如套准记号传感器、旋转角度传感器）进行通讯。

在每个印刷装置后面分别存在一干燥器102和一冷却辊103。在所述印刷装置前面存在一被驱动的引入装置115并且在加工的末端存在一被驱动的引出装置114。引入装置和引出装置同样是夹紧部位，它们夹紧所述商品带。

在最后的印刷装置111和所述引出装置114之间在此存在所述压花装置110作为其它的加工站110。特别重要的是，所述其它的加工站也如同所述印刷装置一样夹紧所述带，并且也必须保持套准地（registerhaltig）进行加工。例如应将一压花图准确地在一印刷图上对准。

值得向往的是，在这种加工机加速的情况下快速地获得所有加工装置之间的套准保持性，以便产生出尽可能少的废品。这通常对于在夹紧改变之后的所有阶段有效，也在正常运行阶段期间有效。

所述压花图沿着运动方向（纵向）的位置与一额定位置的偏差表示为纵向套准误差y。在此情况下所述额定位置由所述印刷装置的印刷图来确定。所述套准误差可以例如通过光学的传感器来探测。为了校正所探测到的套准误差，将所述压花滚筒110a的角度位置φ相对于带运动且因此相对于在所述带上存在的印刷图进行改变（所谓的套准调整）。所述调节装置200为此确定一相应的调节值Δu。

所述夹紧的尺度用z表示。特别是可以以z=1表示完全的夹紧，并且以z=0表示不夹紧。打滑的夹紧可以以值0<z<l来描述。

如果压花装置110是打开的（虚线所示，z=0）并且在所述压花装置上进行套准调整，则其近似立刻起作用：y（s） = -Δu（s）

这是因为，在所述压花滚筒和所述商品带之间不存在力锁合并且所述压花滚筒110a的角度调整（也就是说转动）因此与所述材料运动脱离。一角度调整被立即作为压花和承印之间的相对角度移动起作用。在此情况下仅出现延迟时间，其通过测量值探测、从所述调节装置200至所述驱动系统的数据传输以及可能的滤波算法而引起。这相比于带输送是特别小的并且可以综合到一总时间常数T_Σ中。例如得出了下列调节器参数：

K： 调节器放大系数

K_S:  路径放大系数

T_N:  精调时间

显而易见，这些值理解为纯示例性的。根据调节器参数的设计标准的不同，也可以假设其它的值或者说按照其它的公式来求出。

如果完全闭合所述压花装置（实线示出，z=1），则在所述压花滚筒和所述商品带之间存在力锁合。所述压花滚筒110a的角度调整不直接导致所述压花图的移动，而是首先将所述商品带一起移动。所述套准误差y的反应因此相对于所述调整Δu是时间延迟的：

其中，L是在111和110之间的带应力分段的长度，并且忽略T_Σ 。

例如得到了下列调节器参数（类似于上述打开的压花装置的例子来设计调节器）

该公式显示出在计算所述调节放大系数K和所述精调时间T_N之间的明显区别。在假设商品带长L为10m、商品带速度v为0.5m/s、总时间常数T_Σ 为0.4s以及路径放大系数Ks为1的情况下，在打开的夹紧部位的情况下得出了K_（Z=0）=0.5的放大系数以及在闭合的夹紧部位的情况下得出了K_（Z=1）=17.5的放大系数。这说明了，调节器参数切换是特别有利的。

下面以压花装置为例子来描述一种优选的设置方法，其中，首先仅考虑两个夹紧状态。

首先所述压花装置110是打开的，所述材料被前置的印刷装置111-113进行承印。在所述压花装置上实施一预套准。为此例如测量一样品（例如用于自动地记号搜索/查找的记号或条形码）并且参照所述样品的位置将所述压花滚筒如此地转动，使得其与印刷过的连续的材料保持套准地一起运转。该过程也可以替选地例如用手来实施。

在打开的压花装置的情况下，对需探测的记号进行学习（eingelernt）（所谓的教学过程）。如果所述标记被学习过，随后起动实际的测量并且规律地探测所述记号位置。这是有利的，因为在打开的压花装置的情况下通常在该分段中存在一恒定的带拉力，从而所述记号在所述带上的位置在每个连续运行的情况下基本上是相同的（所谓的固定记号）。其可以容易地进行测量。

随后针对所述压花装置起动所述套准调节，其中，所述调节装置200利用第一套调节器参数（针对打开的夹紧的一套）来运行。该套准调节导致了所述压花装置在打开的状态下始终与商品带保持套准地转动。

接下来闭合所述压花装置并且将所述调节装置200利用第二套调节器参数（针对完全夹紧的一套）来运行。为了使过渡效应最小化，在此情况下可以进行一预控（这里适宜地以故障值接入的形式）和/或一预置。由此可以在所述压花装置闭合之前和之后克服由于不同的静态的带拉力引起的所述套准的稳定化过程（Einschwingvorgang）。所述调节器参数的切换导致了所述压花装置基本上连续地、但至少特别短时间地在闭合之后与所述商品带保持套准地转动。在闭合之后也无需学习过程和测量起动。这同样是特别有利的，因为在所述带拉力的由闭合引起的变化的情况下，首先所述记号在所述带上的位置在每个连续运行的情况下进行游移（所谓的游移记号）。这大大加大了学习过程和测量起动的难度。

在接下来的所述压花装置打开的情况下，将所述调节装置200重新利用第一套调节器参数（针对打开的夹紧的一套）来运行。在此情况下这里也可以进行一故障值接入和/或一预置。

尽管本发明基本上参照印刷机来描述，但其不限于这种应用，而是能够在所有类型的加工机中使用，在这些加工机中所述商品带通过所述加工装置的夹紧可以是强度不同的。所述商品带可以由纸、布、纸板、塑料、金属、橡胶、以膜的形式等等形成。但本发明特别是可以在印刷机，例如报纸印刷机、商业印刷机、凹版印刷机、包装印刷机或证券印刷机的情况下，以及可以在加工机，例如袋式机、信封机或包装机的情况下使用。

代替具有后置的附加的加工站的凹版印刷机，本发明可以针对其它的印刷方法，例如（窄带-）柔版印刷，丝网印刷或者说任何其它类型的加工过程进行应用。在那里大多情况下也是在所述印刷装置之后联接的加工站。

Claims (14)

1. 用于调节一加工机中的加工套准的方法，所述加工机用于加工一商品带（101），所述加工机特别是无轴的印刷机（100），其中，夹紧所述商品带（101）的加工装置（110）被调节装置（200）以调节值进行操控，其中，所述加工装置具有一可变的夹紧（z），其中，所述调节装置（200）在使用至少一个调节器参数（K（z）, T（z））的情况下确定所述调节值，其中，所述至少一个调节器参数（K（z）, T（z））根据所述夹紧（z）进行预设。

2. 按照权利要求1所述的方法，其中，根据所述夹紧（z）进行的所述至少一个调节器参数（K（z）, T（z））的预设包括至少一个第一调节器参数的预设和至少一个第二调节器参数的预设，其中，所述第二调节器参数不同于所述第一调节器参数，所述第一调节器参数的预设是针对所述加工装置（110）打开并且所述商品带（101）不夹紧的情况进行的，所述第二调节器参数的预设是针对所述加工装置（110）闭合并且所述商品带（101）是完全夹紧的情况进行的。

3. 按照权利要求2所述的方法，其中，根据所述夹紧（z）的所述至少一个调节器参数（K（z）, T（z））的预设包括至少一个第三调节器参数的预设，所述第三调节器参数不同于所述第一和所述第二调节器参数，所述第三调节器参数的预设是针对所述加工装置（110）部分闭合并且所述商品带（101）打滑地夹紧的情况进行的。

4. 按照权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个第三调节器参数根据所述加工装置（110）和所述商品带（101）之间的打滑的尺度进行预设。

5. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个调节器参数（K（z）, T_N（z））额外地根据所述加工机（100）的运行状态和/或根据所述商品带（101）的物理值进行预设。

6. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改变所述夹紧并且在此情况下为了减小过渡效应，在所述调节装置（200）中进行到所述调节值上的故障值接入。

7. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，改变所述夹紧并且在此情况下为了减小过渡效应，在所述调节装置（200）中进行所述调节的值的预置。

8. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了改善一指令行为，在所述调节装置（200）中进行到所述调节值上的指令值接入。

9. 按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述调节装置（200）具有P调节器、PI调节器、PID调节器和/或PD调节器。

10. 按照权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个调节器参数（K（z）, T_N（z））具有一调节器放大系数和/或调节器时间常数。

11. 计算单元（200），其设置用于实施按照前述权利要求中任一项所述的方法。

12. 加工机，特别是印刷机，具有按照权利要求11所述的计算单元（200）。

13. 具有程序代码装置的计算机程序，当所述程序代码装置在计算单元上实施时，所述程序代码装置操纵所述计算单元（200）来实施按照权利要求1至10中任一项所述的方法。

14. 机器可读的存储介质，具有存储在其上的计算机程序，所述计算机程序具有程序代码装置，当所述程序代码装置在计算单元上实施时，其操纵所述计算单元（200）来实施按照权利要求1至10中任一项所述的方法。

Images