CN107150509B - 带传感器系统的页张印刷机和校准调节传感器系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有传感器系统的页张印刷机、一种用于校准传感器系统的方法和一种用于调节传感器系统的方法。页张印刷机(100)具有印刷滚筒(10)和传感器系统(14)，所述传感器系统用于监测在所述印刷滚筒(10)的区域中的页张运行情况。根据本发明，在所述印刷滚筒(10)上安装至少一个量规(18、19)，所述至少一个量规能够被所述传感器系统(14)检测。特别有利的是，所述传感器系统自校准地构型。通过本发明提出一种具有较高准确性的传感器系统的页张印刷机。

Description

带传感器系统的页张印刷机和校准调节传感器系统的方法

技术领域

本发明涉及一种页张印刷机、一种用于校准传感器系统的方法、和一种用于调节传感器系统的方法。

背景技术

已知将数字印刷机用于对具有小印数的或者具有个别印刷动机的、由纸、纸板和硬纸板组成的页张进行印刷。在将喷墨头用于印刷页张的情况下，各页张由输送系统以最小间距运动经过喷墨头下方。作为输送系统已知的是：回转的输送带(例如实施为抽吸带)；旋转的滚筒(所谓的喷射滚筒)；或者回转的托盘(例如在US 8,579,286 B2中所述)。

在使用滚筒的机器方案中，例如在US 2009/0284561 A1中所述，多个喷墨印刷头在喷射滚筒上方径向地间隔开布置，所述多个喷墨印刷头对以相对于印刷头很小的间距运动经过的页张进行印刷。在喷射滚筒上可同时吸住和输送多个页张。为了确保高印刷品质并且避免印刷头的损坏，重要的是，使相应的页张能够良好地贴靠在喷射滚筒上。附加地已知的是：对页张运行情况(Bogenlauf)进行监测，并且探测出有缺陷的页张或者错误贴靠的页张。为了避免喷墨头的高度敏感的印刷喷嘴被例如直立的棱角、棱边或者折皱所损坏，一般要使印刷机停机并且除掉有缺陷的页张。

这种印刷机在US 2013/0307893 A1中描述。如果前置于喷墨头的传感器探测到有缺陷的页张，那么不仅使印刷机停机，而且所有喷墨头也被抬起进而被带到回程位置中。然后，有缺陷的页张可毫无问题地被机器操作者除去。

在现有技术中已公开了用于对印刷机中的页张进行监测的各种传感器系统。由此，例如在DE 197 07 660 A1中描述了光幕(Lichtvorhang)，所述光幕布置在页张印刷机的翻转辊下方，用于对页张翻转区域进行监测。传感器系统的发射器和接收器布置在翻转辊的两侧(驱动侧和操作侧)上。从EP 2 562 107 B1中得知用于监测数字印刷机中的页张运行情况的传感器。

传感器系统的不准确性一方面可能会导致有缺陷的页张不被识别。另一方面，良好的页张可能会被错误地探测成有缺陷的页张。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种页张印刷机，该页张印刷机具有更高准确性的传感器系统，以及分别描述一种用于校准(Kalibrieren)和调节(Justieren)传感器系统的方法。

该任务通过具有根据本发明特征的页张印刷机得以解决。根据本发明的页张印刷机具有机器控制器、印刷滚筒和传感器系统，其中，传感器系统具有光幕，该光幕具有多个激光射束，所述传感器系统用于监测在印刷滚筒的区域中的页张运行情况。由于在各个光射束的部位上使用光幕，因此可以监测不同厚度的页张的页张运行情况。传感器系统布置在页张运行区域中并且具有至少一个发射器和至少一个接收器，其中，发射器布置在印刷滚筒的一侧上，并且接收器布置在印刷滚筒的另一侧上，也就是说，传感器系统的观察方向基本上垂直于页张的输送方向。换句话说：发射器和接收器布置在印刷滚筒的端侧上(在驱动侧上和在操作侧上)。根据本发明，在印刷滚筒上安装有与印刷滚筒一起旋转的至少一个量规，所述量规能够被传感器系统检测。特别有利的是，传感器系统设计成自校准式。

在这种页张印刷机中，传感器系统的自动校准(也就是说能够是对传感器系统进行全自动校准)也称为校正(Kalibration)。通过使用量规以及通过传感器系统的连续再校准能够补偿漂移现象(Drifterscheinungen)，该漂移现象例如由于页张印刷机的侧壁的热膨胀或者由于传感器系统的固定装置所导致。由此，传感器系统的错误率被显著地降低，并且仅仅实际有缺陷的页张才被可靠地识别。

在根据本发明的页张印刷机的有利的改进方案中，量规通过印刷滚筒的旋转角描绘出不同的页张厚度，也就是说，将确定的机器角进而印刷滚筒的确定的旋转角配属于量规的确定的页张厚度测量值。由此，通过量规的曲线形或者阶梯形的上棱边将确定的旋转角配属于确定的页张厚度测量值h。

有利地，单个量规或者多个量规可安装在印刷滚筒的一个通道或者每个通道中，或者也可安装在通道附近。优选的是，量规布置在印刷滚筒的通道中，因为这样能够最简单地确保印刷滚筒无碰撞地回转。

此外，认为有利的是，设置有至少两个量规，其中，至少一个量规布置在印刷滚筒的一侧上，并且至少一个另外的量规布置在印刷滚筒的另一侧上。换句话说，这些量规中的一个更确切地布置在驱动侧上，另外的量规更确切地布置在操作侧上。

在改进方案中，所述至少两个量规相互错开地布置在印刷滚筒的通道中，也就是说，这些量规以相互具有角偏移的方式安装。这能够使上述两个量规被传感器系统测量，并且因此能够使传感器系统相对于印刷滚筒进行轴线平行地定向。

本发明也涉及一种用于校准传感器系统的方法，所述传感器系统用于监测在页张印刷机的印刷滚筒的区域中的页张运行情况，其中，至少一个量规在印刷滚筒旋转时(特别是在每次回转时)被传感器系统检测，并且将测量结果与传感器控制器中储存的额定值进行比较，并且必要时执行传感器系统的修正。

在本方法的优选的实施变型中，在传感器控制器中将印刷滚筒借助其量规所确定的旋转角配属于确定的额定值。由此能够识别出传感器系统的偏差和错误趋势。

作为本方法的有利的构型，在测量值与额定值存在偏差的情况下，也就是在量规的校准测量的测量结果与储存在传感器控制器中的额定值存在偏差的情况下，将测量值作为用于监测页张运行情况的新阈值储存在传感器控制器中。这用于补偿力学方面和电学方面的漂移，所述漂移例如由于滚筒或者传感器系统的热膨胀所导致。

换句话说：在本方法中，总是借助量规测得与印刷滚筒的确定的旋转角相配属的、该量规所确定的高度值，例如在旋转角

为0.6的情况下，这符合期望的例如0.6mm的承印材料厚度监测。也就是说，具有较大厚度的页张应被传感器系统探测到，该具有较大厚度的页张例如是由于页张缺陷(页张位置缺陷、褶皱、折叠......)导致。由传感器系统在量规上确定的测量值于是用于监测承印材料厚度，作为所谓的阈值。为此，该阈值储存在传感器控制器中。如果测得的承印材料厚度超出储存的阈值，那么该页张被认为是缺陷页张。在量规每次通过时，该量规被传感器系统重新测量，并且将如此获得的测量值作为新阈值储存在传感器控制器中并且用于监测页张。

本发明也涉及一种用于调节传感器系统的方法，所述传感器系统用于监测在页张印刷机的印刷滚筒的区域中的页张运行情况，其中，使用如下传感器系统，所述传感器系统具有发射器和接收器，其中，发射器布置在印刷滚筒的一侧上，并且接收器布置在印刷滚筒的另一侧上，其中，设置有至少两个量规，并且其中，这些量规中的至少一个量规布置在印刷滚筒的一侧上，并且至少一个另外的量规布置在印刷滚筒的另一侧上。根据本发明，传感器系统在发射器侧上和在接收器侧上被相互独立地调整，根据量规测量的测量结果并且如此促成了传感器系统相对于印刷滚筒周面的平行放置状态(Parallelstellung)。

本发明也涉及一种用于调节传感器系统的方法，所述传感器系统用于监测在页张印刷机的印刷滚筒的区域中的页张运行情况，其中，安装在印刷滚筒上的至少两个量规被该传感器系统检测，将测量结果与储存在传感器控制器中的额定值进行比较，并且在存在偏差的情况下移动该传感器系统的传感器(发射器和接收器)并且由此进行调节。换句话说：为了调节该传感器系统以及为了调节设定该传感器系统相对于印刷滚筒的正确间距(例如为了监测例如0.6mm的确定的页张厚度)考虑的是，在哪个旋转角的情况下，传感器系统被阻尼

在该例子中，应在角时被阻尼了0.6mm。然而相反地，如果在角

时阻尼了0.3mm，那么传感器系统还必须移动0.3mm的路程。

上述用于调节的方法不仅能够在页张印刷机开始运行时应用，而且能够在页张印刷机持续运行时应用。

在制造量规时，可能会发生制造公差引起的偏差，所述偏差可能会严重地影响到传感器系统的测量结果。因此，可事前测量上述两个量规的偏差并且进一步考虑。因此，在调节传感器系统时考虑该偏差，从而传感器系统尽管如此仍平行于印刷滚筒定向。在持续的运行中以及在校准时也考虑上述偏差，以便能够以较高的准确性进行测量。为此，该偏差被储存在传感器控制器中。

所描述的本发明和本发明的有利的改进方案相互组合也成为本发明的有利的改进方案，只要这在技术上是有意义的话。

关于本发明的其它优点和在结构和功能方面有利的构型，参考优选实施方式以及参考附图对实施例的描述。

附图说明

本发明应根据附图进一步说明。相互对应的元件和构件在附图中设有相同的附图标记。为了使附图更加一目了然，附图没有严格按照尺寸比例。示意图示出了：

图1a和b：用于调节传感器系统的过程；

图1c：用于调节的量规；

图2a至c：将量规用于持久地校准传感器系统；

图3：具有仅一个量规的传感器系统；

图4：具有用于监测页张运行情况的传感器系统的数字印刷机。

具体实施方式

图4示出了页张印刷机100，所述页张印刷机100实施成数字印刷机。各页张1000从进料器1沿着输送方向T经过印刷机构2输送至收料器3。在此，主要借助于滚筒(即输送滚筒5和印刷滚筒10)执行各页张1000的输送。在印刷滚筒10的上方，喷墨头4以间距a相对于印刷滚筒10布置，所述喷墨头4对以小间距运动经过印刷滚筒10的页张1000进行印刷。印刷滚筒10因此也称为喷射滚筒(Jettingzylinder)。

在示出的实施形式中，印刷滚筒10具有三个页张保持区域11，这些页张保持区域11分别被通道12相互分开。页张1000借助于抓取器13被保持在页张保持区域11上。在通道12中设置有量规18、19。

为了控制所述印刷机100，设置具有操作者界面和存储器的机器控制器15。沿着输送方向T观察，传感器系统14布置在喷墨头4的上游，所述传感器系统14用于持久地监测所述页张1000和所述量规18、19。为此，传感器系统14布置在页张运行区域中。可监测页张运行情况，特别是承印材料厚度d，也就是说，页张1000多大程度地超出页张保持区域11。因此能够识别到弯折的、褶皱的、折叠的、波形的、未完全或者较差地保持的页张1000。传感器系统14以数据传输技术的方式与机器控制器15连接，所述机器控制器15也包括传感器控制器。传感器系统14必须足够远地布置在喷墨头4的上游，因此即使在页张后棱边上有缺陷的情况下也可避免页张1000和喷墨头4碰撞，例如通过使机器100停机、提升喷墨头4、或者排出有缺陷的页张1000(未示出)。排出辊25位于喷射滚筒10的下游，借助于该排出辊25可排出缺陷页张(例如未完全印刷的页张1000)。

从图1a和1b给出用于调节传感器系统14的方法。传感器系统14具有发射器16和接收器17，其中，发射器16定位在印刷滚筒10的一侧上，并且接收器17定位在印刷滚筒10的另一侧上。发射器16和接收器17可由保持弓形件20接收。传感器系统14的保持弓形件20由印刷机100的未详细示出的机器机架接收并且可相对于机器机架调整。在印刷滚筒10的通道12中设置有量规18、19。量规18在此定位在通道12的驱动侧一端上，并且量规19定位在通道12的操作侧一端上。正如从图1a的高程度示意的视图中得出：传感器系统14不平行于印刷滚筒10的轴线10.1以及周面10.2定向。此时可进行传感器系统14的调节，其方式是，与驱动侧相比，传感器系统14在操作侧上要更多地下降。也就是说，如此程度地进行传感器系统14的下降，直至在上述两个量规18、19上测得同一值。为此，量规18、19(如图1c所示)相互以角偏移δ布置。这种调节方法的结果在图1b中示出。传感器系统14此时平行于印刷滚筒10的周面和轴线定向。

如果设置有两个量规18、19，那么也能够在运行中识别出传感器系统14的增加的倾斜状态，并且这个增加的倾斜状态能够被机器控制器15修正或者至少通知机器操作者。如果设置仅一个量规18(参见图3)，那么不能识别出倾斜状态。如果传感器系统14与印刷滚筒10的周面间的间距不正确，则可能需要对传感器系统14进一步调节。于是，传感器系统14不能对页张运行情况进行精确监测。为了在此也执行传感器系统14的调节，传感器系统14相对于印刷滚筒10的间距如此长时间地修正，直至传感器系统14的针对至少一个量规18、19所接收的测量值符合储存在控制器15中的额定值。

从图2a至2c中得出：在量规的区域中的页张印刷机构型，以及用于校准传感器系统14的方法。量规18、19安装在印刷滚筒10的通道12中并且与之连接。量规18、19也可设置在印刷滚筒10的每个通道12中。在此，量规18布置在通道12的一端上，并且另一量规19布置在通道12的另一端上，也就是说，量规18定位在驱动侧上，并且量规19定位在操作侧上。附加地，量规18、19在通道中以相互角偏移δ相互错开地布置。各量规18、19的上棱边在此构成曲线。通过该曲线将确定的机器角或者说旋转角

配属于确定的页张高度h。如从图2b的示图中得出，例如通过量规18、19的曲线将旋转角

配属于页张厚度h0.3mm，并且将旋转角配属于页张厚度h 0.6mm。又在控制器15中将每个旋转角

配属有额定值，所述额定值用作监测页张运行情况用的阈值。如果在印刷滚筒10转一圈时量规18、19的测量中得出与额定值存在偏差的测量值，那么将新的测量值作为阈值储存在控制器15中，由此实现传感器系统14的校准。

替代地，量规18、19的曲线也可以是不连续的并且由阶梯组成，如图2c所示。

有利地，可设置有用于调节和校准的共同的量规18、19。为此，量规18、19可具有分面，所述分面在调节或校准时被传感器系统14检测。

附图标号列表：

1 进料器

2 印刷机构

3 收料器

4 喷墨头

5 输送滚筒

10 印刷滚筒(喷射滚筒)

10.1 滚筒轴线

10.2 滚筒周面

11 页张保持区域或页张贴靠面

12 通道

13 抓取器

14 传感器系统

15 具有传感器控制器的机器控制器

16 发射器

17 接收器

18 量规(驱动侧)

19 量规(操作侧)

20 接收弓形件

21 光幕

25 排出辊

100 页张印刷机

1000 页张

a 间距

h 页张高度

T 输送方向

机器角/旋转角

δ 角偏移

Claims (10)

1.一种页张印刷机(100)，该页张印刷机具有印刷滚筒(10)和传感器系统(14)，所述传感器系统用于监测所述印刷滚筒(10)的区域中的页张运行情况，

其中，所述传感器系统(14)布置在页张运行区域中并且具有发射器(16)和接收器(17)，

其中，所述发射器(16)布置在所述印刷滚筒(10)的一端侧上，并且所述接收器(17)布置在该印刷滚筒的另一端侧上，从而所述传感器系统(14)的观察方向与页张(1000)的输送方向(T)成直角，

其特征在于：

所述传感器系统(14)具有光幕，该光幕具有多个激光射束，并且

在所述印刷滚筒(10)上安装有至少一个量规(18、19)，所述至少一个量规能够被所述传感器系统(14)检测。

2.根据权利要求1所述的页张印刷机，

其特征在于，

所述传感器系统(14)构造成自校准式。

3.根据权利要求1或2所述的页张印刷机，

其特征在于，

所述至少一个量规(18、19)通过旋转角

描绘出不同的页张高度(h)。

4.根据权利要求1或2所述的页张印刷机，

其特征在于，

所述至少一个量规(18、19)安装在所述印刷滚筒(10)的通道(12)中或者安装在所述印刷滚筒(10)的通道(12)旁侧。

5.根据权利要求1或2所述的页张印刷机，

其特征在于，

设置有至少两个量规(18、19)，其中，至少一个量规(18)布置在所述印刷滚筒(10)的一侧上，并且至少一个另外的量规(19)布置在该印刷滚筒的另一侧上。

6.根据权利要求5所述的页张印刷机，

其特征在于，

所述至少两个量规(18、19)以相互间的角偏移(δ)错开地布置在所述印刷滚筒(10)上。

7.一种用于校准传感器系统(14)的方法，所述传感器系统用于监测在页张印刷机(100)的印刷滚筒(10)的区域中的页张运行情况，

其中，安装在所述印刷滚筒(10)上的至少一个量规(18、19)在所述印刷滚筒(10)旋转时通过所述传感器系统(14)检测，并且将测量结果与储存在传感器控制器(15)中的额定值进行比较，

其中，在所述传感器控制器(15)中给确定的旋转角

配属有确定的额定值作为测量值，并且，必要时可为了校准而执行所述传感器系统(14)的修正，即，在测量值与额定值存在偏差的情况下，将该测量值作为用于监测页张运行情况的阈值储存在所述传感器控制器(15)中。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，

在校准时考虑到量规(18、19)的制造公差，并且连同该制造公差一起确定出额定值。

9.一种用于调节传感器系统(14)的方法，所述传感器系统用于监测不同厚度的页张(1000)在页张印刷机(100)的印刷滚筒(10)的区域中的页张运行情况，

其中，安装在所述印刷滚筒(10)上的至少两个量规(18、19)通过所述传感器系统(14)检测，

其中，至少一个量规(18)布置在所述印刷滚筒(10)的一侧上，并且至少一个另外的量规(19)布置在该印刷滚筒的另一侧上，

其中，所述传感器系统(14)具有发射器(16)和接收器(17)和光幕，该光幕具有多个激光射束，

其中，所述发射器(16)布置在所述印刷滚筒(10)的一侧上，并且所述接收器(17)布置在该印刷滚筒的另一侧上，

其中，为了实现所述传感器系统(14)的平行放置状态，将所述传感器系统(14)在发射器侧上和在接收器侧上进行彼此独立地调整，并且

其中，将所述量规(18、19)的测量值进行比较，并且在超出储存在机器控制器(15)中的阈值的情况下对发射器(16)和接收器(17)的位置执行修正或者发出警报。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

在调节时考虑到量规(18、19)的制造公差，从而将所述传感器系统(14)调节成与所述印刷滚筒(10)平行。

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