CN1138526A - 用于转动式印刷机印版定位机构的控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于印版定位机构的控制系统，用来控制转动式印刷机中的印版滚筒的横向与/或圆周位置，其中滚筒所需调节量由脉冲串信号代表，并根据脉冲串信号启动印版定位机构。微处理器存储被送到驱动单元的脉冲数，并用该脉冲数确定印版滚筒的瞬时位置。驱动单元根据脉冲串信号向连接于多个步进电机的多个继电器提供驱动功率。微处理器激励一个继电器，该继电器使相应的步进电机和驱动功率相连。每个步进电机和印版定位机构连接，操作印版定位机构，从而控制印版滚筒(104)的位置。

Description

用于转动式印刷机印版定位机构 的控制系统及其方法

本发明一般涉及印刷机中的印版定位机构的控制系统，更具体地说，涉及转动式印刷机的印版定位机构的控制系统以及用于控制印版定位机构的方法。

现代的卷筒纸印刷机使卷筒纸通过数个印刷滚座(printingstand)并在每个滚座执行印刷功能。例如，在卷筒纸上印刷多种颜色的印刷操作中便是如此。当对移动着的卷筒纸施以多种颜色时，极其重要的是要被进行印刷的每一连续区域应当精确地定位。因而，在连续的印刷滚座中的印版滚筒上的印版必须就横向位置和圆周位置被精确地定位。当得到正确的对准时，就说印版被套准定位了。

印刷机制造者一直努力于改善印版定位控制系统的精度。这些制造者提出的几种控制印版定位的方法都有某种程度的缺点。用于调节圆周或横向定位的装置在美国专利NOS.4,207,815，4,336,755和4,709,634中披露了。

印版定位控制系统的精度严重地影响着印版定位机构的性能。因此，制造者一直在设计改进的精确、可靠而价廉的控制系统，旧的控制系统使用人工操作控制，其中利用手轮丝杠与/或齿轮系统。

后来研制了电子控制系统代替这些旧的人工系统。电子控制系统一般包括交流电动机，例如同步电动机，它驱动印版定位机构的合适的丝杠和齿轮系统。交流电动机的操作一般由常规的反馈电路控制。反馈电路包括反馈网络，由检测电机轴的位置的传感器构成。这位置信息然后由微处理器或其它逻辑器件用来控制交流电机的操作。遗憾的是，在这些先前的控制电路中必须有反馈网络，这便增加了控制系统的复杂性及其费用。此外，这些反馈系统的精度和响应也比需要的小。

然后制造者设计了使用步进电机的控制系统，根据时间来控制电机的操作。例如，假定步进电机在10秒内转动7000步。为了使电机转动7000步，控制系统每10秒钟对电机接通电源。电机表面上在10秒钟转动了7,000步，但是，这是不精确的。

步进电机不会瞬时达到全速度。因此，在10秒的开始部分步进电机的速度小于全速，因而在10秒内不能转动完整的7000步。这便在先有的控制系统中产生精度误差。此外，这些误差随电机的连续工作而积累。

因而，需要一种改进的印版定位机构的控制系统，它能精确而经济地控制印刷机中的印版定位。

这一需要由用于控制印刷机中印版定位机构的印版滚筒位置的控制系统和方法满足了，其中产生脉冲串信号，脉冲的数量代表印版滚筒的所需的调整量。通过使用脉冲数目控制印版调节机构，本发明不用反馈电路提供了精确的控制。

按照本发明的一个方面，用于调节转动式印刷机的印版滚筒位置的印版定位机构控制系统包括：计算机电路，用来接收来自印刷机操作者的代表所需印版调节量的印版调节指令，并用来产生脉冲串信号，脉冲串信号具有代表所需印版调节量的脉冲数；驱动单元，用来根据脉冲串信号中的脉冲数提供驱动功率，驱动机构用来响应驱动功率驱动印版定位机构，从而产生所需的印版调节量。

计算机电路可以包括定位装置，用来根据脉冲串信号中的脉冲数确定印版滚筒的横向位置。此外还有一种定位装置，用来根据脉冲串信号中的脉冲数确定印版滚筒的圆周位置。驱动机构最好包括至少一个步进电动机，用来响应驱动功率驱动印版定位机构。

计算机电路可以响应需要的印版调节量来产生驱动启动信号，用来选择至少一个步进电机中的一个。响应驱动启动信号，在驱动机构中的至少一个继电器向所选的至少一个步进电机中的一个提供驱动功率。

本发明的这些或其它的特点和优点从下面的详细说明、附图和所附权利要求中会看得更加清楚。

图1是用于调节转动式印刷机中印版滚筒的横向和周向位置的印版定位机构的局部剖视图；以及

图2是用来控制图1所示的印版定位机构的控制系统的方块图。

图2中用标号100表示用于印版定位机构102的控制系统，它对转动式印刷机中的用标号104表示的印版滚筒的横向和圆周位置提供精确的控制。印版定位机构102包括印版定位机构框106，用来把机构102固定在印刷机上。

第一步进电机108对在印版滚筒104的一端上的辊颈110的横向(一般指侧向)位置进行控制。电机108通过蜗轮114带动侧放的驱动齿轮112。侧放的驱动齿轮112驱动侧放的链轮116，它接着驱动辊驱动齿轮118。

辊驱动齿轮118使外面有螺纹的轴120转动，带动辊颈110横向运动，因而通过辊颈连接机构122带动印版滚筒104运动。轴120和内部有螺纹的固定的侧放螺母124呈螺纹接合，因而轴120的转动会使其沿纵向运动。因而，第一步进电机108控制印版滚筒104的横向运动。

第二步进电机126控制印版滚筒104的周向位置。第二电机126通过蜗轮130驱动周向驱动齿轮128。蜗轮130接着使周向链轮132转动，周向链轮132具有和周向转动齿轮134的齿啮合的齿。周向转动齿轮134和内部有螺纹的套筒136以及辊驱动齿轮连接机构138呈刚性连接。辊驱动齿轮连接机构138包括凸肩138a，被刚性地固定在套筒136上，以及止推轴承138b，位于凸肩138a和连接环138c之间，连接环138c和安装在辊颈110的一端上的主滚筒驱动齿轮140相连。

带螺纹的套筒136的内螺纹和轴120的外螺纹啮合，因此，套筒136的转动使套筒136向着辊驱动齿轮118或离开辊驱动齿轮118而运动。套筒136的轴向运动在止推轴承138b中产生轴向应力，该应力被传递给主滚筒驱动齿轮140。驱动齿轮140上的螺旋齿把这轴向力变为印版滚筒104的转动或周向运动。因为在印版定位机构102后面的具体结构和形状对本发明而言除去响应第一第二步进电机108、126而产生印版辊104的横向和周向调节之外并不重要，因此不再详述。不过，这种机构的详细说明在美国专利No.4,709,634中披露了，在此列出供参考。虽然所示的印版定位机构102是用来调整印版滚筒104的横向和周向位置的一个装置，但本发明的控制系统可以很好地被用于只包括横向或圆周位置调节的印版调节机构。

图2中示出了控制系统100的方块图，用来控制印版定位机构102的操作，调节印版滚筒104的位置。所示的系统100具有第一、第二、第三和第四步进电机108、126、142、144，用来提供双卷筒纸印刷机的横向和圆周定位。电机108、126，142和144最好是MO62-TE09 SLO-SYN^直流步进电动机，由Superior Electric of Bris-tol，Connecticut制造。第一和第三电机108、126控制每个卷筒纸的印版辊的横向调节，第二和第四电机142，144控制每个卷筒纸的周向调节。如本领域技术人员所熟知的，第三和第四电机142，144和以上述的印版定位机构102的操作类似的方式操作的印版定位机构相连。

印刷机的操作者对主计算机148提供印版调节指令146。印版调节指令146代表所需的印版滚筒定位，最好包括横向和周向，这一般由操作者以熟知的方式根据印刷的卷筒纸的视觉检查确定。本领域的技术人员容易理解，操作者可以使用若干装置，例如键盘、鼠标，触屏之类对主计算机148提供指令146。

主计算机148把这些指令146或代表指令的信号送入微处理器150。作为一种组合，主计算机148和微处理器150构成计算机电路152。响应来自主计算机148的指令，微处理器150发出被送到驱动单元156去的脉中串信号。在本发明中优先采用的一个驱动单元是Superior Electric SLO-SYN^Model SS2000MID4 Translator/Drive。在脉冲串信号中的脉冲数目代表所需的印版滚筒调节量。微处理器150还向驱动单元156发出代表要被驱动的一个步进电机的方向(顺时针或逆时针)的方向信号158。

微处理器150根据各种因素确定在脉冲串信号154中所含的脉冲数目，例如为完成在印版定位机构102中的步进电机轴的转动和齿轮机构的齿轮传动比所需的脉冲数目。例如，一般步进电机每转具有200步或每转具有400个半步。在印版定位机构102中的齿轮机构例如可以这样选择，使得大约用90,000个脉冲在其整个运动范围内进行侧向或圆周定位。本领域技术人员容易理解，上述数字只是例子而已，对于本发明的任何具体应用都可容易地进行设计。

微处理器150在存储器159中存储脉冲串信号154中所含的脉冲数目。定位装置160跟踪发送的脉冲数，以便连续地监视印版滚筒104的侧向和周向位置。在本发明的一个实施例中，微处理器150发出许多脉冲用来驱动电机108、126，142，144的轴进入机械停止位置。这提供一个参考位置，微处理器150可以根据这一位置监视每个电机108，126，142，144的轴的位置。

驱动单元156响应脉冲串信号154提供驱动功率161。驱动功率161被供给第一第二第三第四继电器162，164，166，168。每个继电器162，164，166，168连接于一个相应的步进电机108，126，142，144。当被激励时，每个继电器162，164，166，168把驱动功率161连接于各个电机108，126，142，144。继电器162，164，166，168和电机108，126，142，144组合构成驱动机构170。

每个继电器162，164，166，168被来自微处理器150的一个相应的驱动启动信号172，174，176，178激励。例如，微处理器150向继电器162发出驱动启动信号172，从而把驱动功率连接于电机108。本领域技术人员容易看出，微处理器150可被编程，从而在任一瞬时激励一个或几个继电器。微处理器150发出重置信号180，用来启动和禁止驱动单元156中的输出晶体管。因而本发明可以用一个驱动单元156来操作四个步进电机108，126，142，144。在本发明的商品化的实施例中，继电器162，164，166，168是一般的四极双掷继电器。

至此参照实施例对本发明进行了详细说明。显然，不脱离在所附权利要求中限定的本发明的构思可以作出其它的变形和修正。

Claims (19)

1.一种用于印版定位机构的控制系统，用来调节转动式印刷机中印版辊的位置，所述控制系统包括：

计算机电路，用来接收来自印刷机操作员的代表所需的印版调节量的印版调节指令，并产生由代表所需印版调节量的许多个脉冲构成的脉冲串信号；

驱动单元，用来根据在脉冲串信号中的脉冲数目提供驱动功率；以及

驱动机构，用来响应驱动功率驱动印版定位机构，从而产生所需的印版调节量。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中计算机电路包括定位装置，用来根据脉冲串信号中的脉冲数目确定印版滚筒的横向位置。

3.如权利要求1所述的控制系统，其中计算机电路包括定位装置，用来根据脉冲串信号中的脉冲数目确定印版滚筒的圆周位置。

4.如权利要求1的控制系统，其中的驱动机构包括至少一个步进电机，用来响应驱动功率驱动印版定位机构。

5.如权利要求4的控制系统，其中计算机电路响应所需的印版调节量产生驱动启动信号，以便选择至少一个步进电机中的一个，以及

所述驱动机构包括至少一个继电器，用来响应驱动启动信号向至少一个步进电机中所选的一个提供驱动功率。

6.一种用于控制转动式印刷机中的印版滚筒位置的方法，所述印刷机具有用于调节印版滚筒位置的印版定位机构，所述方法包括下列步骤：

接收代表所需的印版滚筒位置调节量的印版调节指令；

产生由若干脉冲构成的代表所需调节量的脉冲串信号；以及

根据脉冲串信号启动印版定位机构，从而产生印版滚筒位置的所需调节。

7.如权利要求6的方法，其中接收印版调节指令的步骤包括接收代表所需的印版滚筒横向位置调节量的印版调节指令的步骤。

8.如权利要求6的方法，其中接收印版调节指令的步骤包括接收代表所需的印版滚筒圆周位置调节量的印版调节指令的步骤。

9.如权利要求6的方法，包括下列步骤：存储脉冲串信号中的脉冲数目；以及根据存储的脉冲数监控印版滚筒的位置。

10.如权利要求6的方法，其中启动印版定位机构的步骤包括下列步骤：

向驱动单元提供脉冲串信号；

由驱动单元根据在脉冲串信号中的脉冲数目产生驱动功率；以及

响应驱动功率启动驱动机构，从而驱动印版定位机构。

11.如权利要求10的方法，其中启动驱动机构的步骤包括向至少一个步进电机提供驱动功率的步骤。

12.如权利要求6的方法，包括：响应印版调节指令产生至少一个驱动启动信号的步骤，以及

其中启动印版定位机构的步骤包括下列步骤：

对连接于印版定位机构的驱动机构提供驱动功率；以及

根据至少一个驱动启动信号启动驱动机构，从而驱动印版定位机构。

13.如权利要求12的方法，其中启动驱动机构的步骤包括对至少一个步进电机提供驱动功率的步骤。

14.一种用于控制转动式印刷机中印版滚筒的位置的方法，所述印刷机具有印版定位机构，用于调节印版滚筒的位置，所述方法包括下列步骤：

接收代表所需印版滚筒的位置调节量的印版调节指令；

根据代表所需调节量的印版调节指令产生由若干脉冲组成的脉冲串信号

根据印版调节指令产生驱动启动信号；

根据脉冲串信号中的脉冲数目由驱动单元产生驱动功率；以及

根据驱动启动信号向至少一个连接于印版定位机构的步进电机提供驱动功率，以驱动印版定位机构。

15.如权利要求14的方法，其中提供驱动功率的步骤包括下列步骤：

对至少一个继电器提供驱动功率；以及响应驱动启动信号向至少一个步进电机传送来自至少一个继电器的驱动功率。

16.如权利要求14的方法，其中接收印版调节指令的步骤包括接收代表所需印版滚筒横向位置的调节量的印版调节指令的步骤。

17.如权利要求14所述的方法，其中接收印版调节指令的步骤包括接收代表所需印版滚筒圆周位置的调节量的印版调节指令的步骤。

18.如权利要求14的方法，其中接收印版调节指令的步骤包括接收代表所需印版滚筒的横向位置和圆周位置的调节量的印版调节指令的步骤。

19.如权利要求14的方法，包括下列步骤：

存储脉冲串信号中的脉冲数目、以及

根据存储的脉冲数目监控印版滚筒的位置。

Images