CN1180646A - 折页夹辊的自动调节 - Google Patents

Abstract

在例如卷筒纸印刷和折页装置中,卷筒纸送进装置具有一对相对的辊子,一个(28)在固定轴上,一个(22)可横向移动以确定它们的周缘之间的可调的压印线间隙。该间隙由伺服电机(60)驱动的设置螺杆(4)自动设置和调节,螺杆的旋转由电位器传感器(64)监视。螺杆上的止动挡圈(52)限定了螺杆的轴向位移,从而确定了压印线间隙的设置并且弹簧(50)迫使辊子相互靠近,但允许过载条件下的位移。

Description

折页夹辊的自动调节

本发明涉及形成连续卷筒纸处理设备的组成部分的折页夹辊，并且特别涉及卷筒纸印刷和折页设备中使用的折页夹辊。

折页夹辊用在印刷卷筒纸折页机中以将连续印刷纸带或任何其他卷筒纸基底牵入折页设备。图1表示一个典型的折页机的结构。在每个三角板12下安装了共动驱动辊对10，当来自多于一个的三角板的基底带16，18准备合并在一起时，通常每个三角板有两个辊对，再加上一个辊对14。

对页码变化，基底厚度变化和辊对对其进入端的基底张力的灵敏度的要求，需要共动辊对之间的压印线间隙是可调的。传统中，操作者通常凭感觉以纸带张数，即所需的印刷基底的条数来设置这些辊对。这种感觉工具的消失常常会引起操作问题并最终操作者会抵制这种设备。这种感觉也包括了操作者平衡多卷筒纸(多于一个的印刷卷筒纸被送入折页设备)印刷操作中的张力的需要。

使用者在生产中要求增加设备利用率，达到通过自动设置程序来减少停机时间的目的。已经建立的是，关于印刷产品的设置：格式，拼版和页数可以由包含这些信息的计算机数据库来驱动。折页夹辊还需对付基底厚度变化和操作者的主观感觉，这些都是超出现有拼版系统的范围的。

有三种一般使用的基本系统：纯可变压力流体(只是压力-非间隙控制)系统(例如气动)；弹簧加载间隙控制；可变压力流体加载(例如气动)间隙控制。它们分别简要地示于图2A，2B和2C中。本发明仅涉及后两者，前者很大程度上对于基底张力控制是无用的。通常，间隙设置系统是可调止动装置20，以可调辊子(22)弹簧(24)(图2C)或靠压缩空气为止动装置加载。另外，在过载情况下可调辊子能够克服负载向远离止动装置的方向运动。在这些所示情况下，辊对中的一个辊子28的旋转轴是固定的，它的共动辊子22装在杠杆32上，杠杆32能够绕偏离但平行于辊子轴的轴34旋转。图2B和2C所示系统的每个可调辊子都在其两端有一个调节机构34。

本发明的原理特征是提供了具有折页夹辊的改进的卷筒纸送进设备，并且特别是，提供的所述设备具有间隙或压印线自动调节功能，方便了设置和调节，结果节省了设备停机时间和操作者的参与。

本发明的设备包括一个控制系统，该系统包括用于止动装置选择调节的功率驱动装置，止动装置限制折页夹辊对的第一辊子向其第二辊子的移动，确定操作的最小压印线间隙；还包括一个第一传感器用于监视所述调节，一个第二传感器用以监视止动装置与固定的悬挂装置之间由过载引起的相对运动，过载使压印线间隙宽于所述最小值；和可编程设置装置用来接收和处理来自所述传感器的信号并且依据那些信号控制驱动装置的动作。

结合所述权利要求参看以下说明，本发明的其他特征会很明显。

在附图中：

图1是前述的典型折页机结构的示意图；

图2A，2B和2C是前述现有技术折页夹辊系统的简单示意图。

图3是实施本发明的输送设备的折页夹辊和相关机构的局部剖面正视图；以及

图4是所述设备的控制系统框图。

参见图3，辊对22，28的安装如图2中所示，左侧的辊子28装在固定轴上，右侧辊子22可相对地横向调节，它装在一对绕轴34一端旋转的杠杆34(只示出一个)上，并且装有作用于它们的自由端的调节机构。

调节机构能够在控制系统控制下自动预置，例如图4中框图所示。

图3表示杠杆32由压缩弹簧50弹性加载，但应当理解为其他弹性加载装置也可使用，例如拉伸弹簧，或气动或其他流体压力装置。

调节装置包括一个阳螺纹螺杆40，它与阴螺纹转螺母42螺纹啮合，转螺母42可转动地位于杠杆32的自由端，允许相对角位移，但保证杠杆32绕轴34的任何角位移都会引起螺杆40的轴向位移。

远离螺母42的螺杆40的端部滑动接合在轴承座44中，轴承座44通过转枢42装在静止的壳体48上。

弹性加载装置在本例中是一个围绕螺杆40并工作在杠杆32与轴承座44之间的压缩弹簧50，它将辊子22向左侧推，如图3所示。

止动装置包括一个止动挡圈52，它与螺杆40紧固在转枢的远离杠杆32的一侧，与轴承座44的推力轴承54共同作用以限制螺杆40向左侧的位移，并最终决定辊子之间的压印线间隙，设置的调节是通过旋转螺杆40。

至此，所描述的图3所示的装置在功能上与图2C所示装置相对应。

手轮或手柄36可以安装在螺杆40的自由端用以手摇螺杆，然而，本发明的设想是操纵螺杆40来设置和调节压印线间隙是被自动监视和控制的。

止动挡圈52在其周缘上加工有正齿轮齿，与一个输出小齿轮58啮合，齿轮58由安装在壳体48上的双向电动伺服马达60驱动。

小齿轮58还与另一个正齿轮62啮合，向形式为旋转电位器或编码器64的旋转位置传感器提供输入，传感器向控制系统提供螺杆旋转的位置反馈，在超过弹簧50的压力的力作用下，辊子22向右移动，在这样的过载或类似条件下，使用直齿正齿轮允许止动挡圈52与螺杆40一起向左的轴向位移。

由弹簧50的作用加在零件上的载荷也吸收任何松弛或窜动，以保证辊子22相对于止动挡圈盘52的确定位置，并保证辊子22与推力轴承54接触。

一个模拟线性位置传感器66固定在轴承座44上并具有一个靠在止动挡圈52的侧面上的探头，该传感器监视由过载条件，例如纸张堵塞或类似使压印线变宽的情况，引起的止动挡圈52向远离推力轴承方向的轴向位移。此位移通过传感器读入控制系统。给定一个模拟传感器以便于在具有传感器间隙设置变量的控制系统软件中标定传感器。在本例中控制系统被设置为对止动挡圈52在轴向位移上超过0.1mm的滚筒脱离点发出信号；并且如果所述位移超过一个最小行程即超过滚筒脱离点的某个距离，则作为堵塞点发出信号。

图4为控制系统简图。该系统用于单个辊对或多个辊对的共同调节。系统的接口可分为三组；与机械硬件相连的那些，与操作者机器控制面板相连的那些和与母机控制系统相连的那些。

在“穿纸”(web up)模式下，系统将可移动折页夹辊设置在从电位器64的反馈为0；这保证了正向的牵引加在被输送进折页机的松弛的卷筒纸上。当进入压印线的卷筒纸的数量增加时，控制系统保持滚筒脱离点，使得当穿纸完成时，折页时间最短。

设计该系统使得，当一个操作者开始一个“间隙设置”模式，它首先检查螺杆位置传感器66的状态；如果不在滚筒脱离点，然后系统首先驱动电机64将螺杆40移至滚筒脱离点。该系统现在可以继续预置折页夹辊间隙。电机60被启动并“打开”螺杆至一个距离，该距离是由纸或其它卷筒纸的厚度与要求的压力之间的算法来确定。现在，折页夹辊被预置好了。

一旦预置了，该系统可以通过在人-机界面(MMI)70上的手动开/关控制装置或手轮56进行调节。另外，该系统将间隙设置反馈以示值读数形式从旋转电位器或编码器64送到MMI 70，而与预置值无关。如果在足够长的时间内不论由什么方式引起螺杆40的足够的轴向位移，它会被系统理解为过载并会通过系统的控制系统停止机器。

在密码权限下，一旦相连的模拟传感器被打开，操作者能从母控制系统检查或调节每个电机60反转的距离。既然这些值主要是经验性的，这会提出对操作者“感觉”的需要。在更高级别的密码权限下，工程师也可以从母控制系统设置，检查或调节模拟位置传感器66的标定和/或设置，检查或调节旋转电位器或编码器64的标定。

主程序会从一个查阅表中取得其运行所需的所有参数，该表会由一个在第一次处理器扫描时执行的子程序付给缺省值。MMI终端70所需的所有数据会被移入和/或移出一个邻近的数据文件，该文件代表一个MMI终端的数据图象文件(data image file)。

电机60由两对十字线输出驱动，以提供电机反转时的电源反相。输出能量会被加给相对的输出对，对所需的电机转向提供正确的电源相。输出会有10ms的延迟，这一值会被存在查阅表中。这是为了使另一对输出(如果此前是选通的)有时间关闭从而防止电机电源短路。电机驱动输出对也会被联锁以防止它们可能同时加电源。

模拟输入信号会被定标，并具有一个死区以防止系统振荡，其数值会被存在查阅表中。

在堵塞检测信号被送到驱动装置之前辊子22必须移离辊子28的量值被存在查阅表中，当这一值被达到或超过时，一个计时器被触发。如果在计时器计时结束前辊子没有返回一个小于此值的位置，一个堵塞检测位会设在印刷机接口输出程序上。计时器是用以消除小增量引起堵塞检测系统误触发的可能性，并且计时器的时间值被存在查阅表中。

在系统的自动操作时所用的“感觉”值会被存在查阅表中。当系统处于自动预置模式并且达到滚筒脱离点，此值用于“间隙计算算法”，该算法使用此值以及滚筒脱离点和各种其他参数以计算对于一个特定的“感觉”压印线应退后多少。当前“感觉”值对于拼版系统必须是能得到的，并且这可以这样实现，即反演“间隙计算算法”，并为拼版提供一个“感觉”值列表，该表可以通过在印刷机接口输出程序上对当前值设置一个8位数据字得到。“感觉”设置点数值也应当可以被拼版系统预置，并且这可这样实现，即拼版系统在印刷机接口输入程序上对所需值设置一个8位字，并送到当前查阅表中。对于拼版系统提供了辅助控制和符号交换位。“感觉”值能从MMI终端70上的一个密码保护菜单存为缺省值。

电机60或其他任何辊对的电机能从MMI70终端通过用+和-按键增大或减小显示值来手动调节。

本系统制造中对软件进行出厂标定，并从那时起会自标定。这可以通过旋转辊子22至已知位置和计算标定补偿值实现。

本系统也是自设置的，对于辊子的不同设置的所需唯一设置是对应于所需的设置将一值付给一个16位数据字。系统然后会设置I/O并相应地显示。当系统被第一次启动，它会加载一组出厂缺省值，这些值应为使用者提供一个起始点。

Claims (12)

1.用于连续卷筒纸材料的输送的送进装置包括：

(a)第一和第二折页夹辊被安置为共动周缘关系并被操作驱动以控制其间卷筒纸材料的送进；

(b)悬挂第一辊子的用于其相对于第二辊子的横向位移的装置；

(c)可调止动装置与所述悬挂装置共动以限制第一辊子向第二辊子的运动并确定所述周缘之间的最小工作压印线间隙；以及

(d)弹性装置在预定加载下迫使悬挂装置与止动装置接合，从而允许当过载条件发生时压印线间隙增大：

其中改进包括一个控制系统，该系统包含用于选择调节止动装置的功率驱动装置，一个监视所述调节的第一传感器，一个监视止动装置与悬挂装置之间相对运动的第二传感器，和一个可编程设置装置用于接收和处理来自所述传感器的信号和对应于那些信号调整驱动装置的动作。

2.权利要求1中的装置，其中止动装置包括一个螺杆调节装置并且功率驱动装置包括一个旋转电机选择地驱动所述调节装置以实现对第一辊限定位置的调整。

3.权利要求2中的装置，其中第一传感器是一个由与调节装置相同的所述电机驱动的旋转电位器。

4.权利要求2中的装置，其中第一传感器是一个由与调节装置相同的所述电机驱动的旋转编码器。

5.权利要求2中的装置，其中所述调节装置包括一个装在第一悬挂装置上的螺母，一个调节螺杆与螺母啮合并可在一远离螺母的轴颈内轴向位移，和一个在所述远离螺母的轴颈侧与螺杆紧固在一起的止动挡圈，止动装置包括所述止动挡圈和它与轴颈的相邻关系。

6.权利要求5中的装置，其中止动挡圈在其周缘上具有正齿轮齿，被由所述电机驱动的小齿轮啮合驱动，所述齿允许止动挡圈相对于小齿轮的轴向位移。

7.权利要求5中的装置，其中弹性装置是一个在所述螺母与所述固定轴颈之间平行于调节螺杆运动的压缩弹簧。

8.权利要求5中的装置，其中第二传感器是一个对止动挡圈相对于固定轴颈的轴向位移响应的模拟位置传感器。

9.权利要求8中的装置，其中控制系统被设置为当所述相对运动超过第一预定最小值时指示滚筒脱离点并且当所述运动超过第二个更大的预定最小值时，指示堵塞点。

10.权利要求1中的装置包括可手动调节止动装置的手动设置装置。

11.权利要求1中的装置，其中控制系统进一步包括一个计时器和一个可编程逻辑装置，如果计时器记录着第二传感器检测到止动装置超过预定时间的连续位移，则开始堵塞检测模式。

12.权利要求1中的装置，其中控制系统包括可编程逻辑装置用以自动预置折页夹辊，其中包含一个记录在先的感觉值以补偿工作辊压印线压力一个预定的系数。

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