DE102009041230C5

DE102009041230C5 - Verfahren und Vorrichtung zur seitlichen Ausrichtung eines Bogens in einer Verarbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE102009041230C5
Application number: DE102009041230.1A
Authority: DE
Inventors: Holger Edinger; Jürgen Zeltner
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2023-07-20
Anticipated expiration: 2029-09-12
Also published as: US20100072694A1; CN101683780A; DE102009041230A1; US8146915B2; DE102009041230B4; USRE45028E1; CN101683780B; JP5441585B2; JP2010076447A

Abstract

Verfahren zum seitlichen Ausrichten von Bogen auf einem Zylinder einer Verarbeitungsmaschine, mit mindestens einem Sensor zur Erfassung der Ist-Lage des Bogens und einer Vorausrichtung einer Greifereinrichtung vor dem Erfassen des Bogens durch die Greifereinrichtung, wobei die Greifereinrichtung (27) entsprechend der Ist-Lage des Bogens (7) bezüglich seiner Seitenposition auf eine vorgegebene Position vorausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Lage des Bogens (7) zur anschließenden Vorausrichtung der Greifereinrichtung (27) durch einen zweiten Sensor (36) erfasst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten eines Bogens in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer Druckmaschine.
Zur seitlichen Ausrichtung eines Bogens auf einem Zylinder ist es bekannt, den gesamten Zylinder zu verschieben.
Eine alternative Möglichkeit zeigt die EP 1 334 829 B1 , bei welcher nur die einen Bogen erfassende Greifereinrichtung eines Bogen führenden Zylinders verschoben wird. Diese weist einen in Verlängerung der Zylinderachse stationär angeordneten Stellantrieb sowie ein stationär angeordnetes Stellgetriebe auf, welches über eine synchron mit dem Zylinder rotierende axial angeordnete Ziehschiene und einen Mitnehmer an der Greiferbrücke angreift. Eine Drehentkopplung zwischen Stellgetriebe und Ziehschiene ist außerhalb des Zylinders angeordnet. In EP 0 753 407 A2 ist eine Ausrichtevorrichtung mit innerhalb des Zufuhrzylinders angeordneter Drehentkopplung beschrieben. Durch die EP 1 354 833 B1 ist ein Verfahren zur Vorpositionierung einer Greifereinrichtung auf einem Zylinder einer Druckmaschine bekannt, bei der aufgrund einer Messung einer Bogenposition mittels eines Sensors die Greifereinrichtung jeweils um die Hälfte des Lagekorrekturwertes in die entgegengesetzte, der Korrektur entsprechenden Richtung vor dem Erfassen des Bogens verschoben wird. Nach dem Erfassen des Bogens wird dann die Greifereinrichtung um den gesamten Korrekturwert verschoben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung zu schaffen, die mit hoher Genauigkeit arbeiten. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 3, 5, 8, 15 und 16 gelöst.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Weg, der die Greifereinrichtung zur Ausrichtung benötigt, erheblich verringert werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Aufteilung der Positionsbestimmung des Bogens in eine Grob- und Feinermittlung. Hierbei wird die Grobermittlung zur Vorpositionierung der Greifereinrichtung und die Feinermittlung zur Ausrichtung des Bogens entsprechend eines ermittelten Korrekturwertes verwendet.
Eine Anordnung eines zweiten in Bogentransportrichtung gesehen vorgeordneten Sensors führt zu einem größeren Zeitfenster für die Vorpositionierung der Greifereinrichtung.
Eine zweite Messung zur Ziehwegermittlung, insbesondere erst im Greiferschluss durch die Greifereinrichtung, erhöht die Genauigkeit der Bogenausrichtung.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Stellvorrichtung ist durch die Anordnung einer Drehentkopplung im Inneren des Zylinders gegeben. Durch diese Maßnahme wird die in Verlängerung des Stellantriebs angeordnete Schubstange nur beim Ausrichtvorgang bzw. bei der Vorpositionierung bewegt und muss nicht ständig mit dem Zylinder angetrieben werden.
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme ist das Abheben der Greifersteuerrollen von ihren Steuerkurven während der Vorpositionierung der Greifereinrichtung. Durch diese Maßnahme wird der Kurve-Rolle-Verschleiß erheblich reduziert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im Folgenden beschrieben.
Es zeigen:

1 eine Rotationsdruckmaschine im Schnitt in schematischer Darstellung,
2 einen Zylinder mit seitlich bewegbarer Greifereinrichtung im Schnitt in schematischer Darstellung,
3 eine alternative Ausführungsform mit einem Linearantrieb und
4 eine Steuerkurve zum Abheben der Greiferöffnungssteuerrolle während einer Vorpositionierung der Greifereinrichtung.

Eine Bogen 7 verarbeitende Maschine, z. B. eine Druckmaschine 1, weist einen Anleger 2, mindestens ein Druckwerk 3 bzw. 4 und einen Ausleger 6 auf. Die Bogen 7 werden von einem Bogenstapel 8 entnommen und vereinzelt oder schuppenförmig über einen Zuführtisch 9 den Druckwerken 3 und 4 zugeführt. Diese enthalten in bekannter Weise jeweils einen Plattenzylinder 11, 12 und damit jeweils zusammenwirkende Gummituchzylinder 15, 20. Die Plattenzylinder 11 und 12 weisen jeweils eine Klemmvorrichtung 13, 14 zum Befestigen flexibler Druckplatten auf. Darüber hinaus ist jedem Plattenzylinder 11, 12 eine Vorrichtung 16, 17 für den halb- oder vollautomatischen Druckplattenwechsel zugeordnet.
Der Bogenstapel 8 liegt auf einer gesteuert anhebbaren Stapelplatte 10 auf. Die Entnahme der Bogen 7 erfolgt von der Oberseite des Bogenstapels 8 mittels eines so genannten Saugkopfes 18, der unter anderem eine Anzahl von Hub- und Schleppsaugern 19, 21 für die Vereinzelung der Bogen 7 aufweist. Darüber hinaus sind Blasemrichtungen 22 zur Auflockerung der oberen Bogenlagen und Tastelemente 23 zur Stapelnachführung vorgesehen. Zur Ausrichtung des Bogenstapels 8, insbesondere der oberen Bogen 7 des Bogenstapels 8 sind eine Anzahl von seitlichen und hinteren Anschlägen 24 vorgesehen.
Zur seitlichen Ausrichtung der Bogen ist es vorgesehen, dass diese auf einem Zylinder der Druckmaschine 1, vorzugsweise auf dem Zuführzylinder 26, ausgerichtet werden, indem eine auf dem Zylinder 26 verschiebbare Greifereinrichtung 27 parallel zur Achse des Zuführzylinders 26 bewegt wird. Zur Erzeugung einer seitlichen Stellbewegung der Greifereinrichtung 27 ist ein stationär angeordneter Stellmotor 29 oder Linearantrieb 45 vorgesehen. Dieser wird zur Vorausrichtung der Greifereinrichtung 27, z. B. einer Greiferbrücke, oder zur Feinausrichtung des Bogens angetrieben. Eine Ansteuerung des Stellmotors 29 bzw. Linearantriebs 45 erfolgt mittels einer Maschinensteuerung 31, die Positionsmessdaten des Bogens 7 von mindestens einem Sensor 32 erhält.
Der Sensor 32 (z. B. LCD-Zeilensensor) ist am Zuführtisch 9 angeordnet und erfasst bei der Ankunft des Bogens 7 am Ende des Zuführtisches 9, z. B. an Vordermarken 37, dessen Seitenkante. Nach einem Soll-/Ist-Wert-Vergleich durch die Maschinensteuerung 31 wird die Greifereinrichtung 27 vorausgerichtet. Die Arbeitsweise ist hierbei wie folgt:

Ist die Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert klein (z. B. < 1,5 Millimeter) wird keine Vorausrichtung der Greifereinrichtung 27 vorgenommen.
Liegt der Ist-Wert jedoch zu weit (z. B. 1,5 bis 6 Millimeter) auf der Antriebsseite AS (in Bogentransportrichtung gesehen rechts), so wird die Greifereinrichtung 27 vor dem Ergreifen des Bogens durch die Greifereinrichtung um einen festen Wert (+3 Millimeter) zur Antriebsseite AS vorausgerichtet.
Liegt der erfasste Ist-Wert zu weit (z. B. - 1,5 bis - 6 Millimeter) auf der Bedienseite BS (in Bogentransportrichtung gesehen links), so wird die Greifereinrichtung 27 um einen festen Wert (z. B. - 3 Millimeter) zur Bedienseite BS vorausgerichtet. Durch diese Maßnahme können bei der Ausrichtung des Bogens Ausrichtwege von z. B. ± 6 Millimeter ausgeführt werden, obwohl die Greifereinrichtung 27 nur ± 3 Millimeter Verfahrwege beschreitet.

Sobald der Bogen 7 im Greiferschluss, z. B. durch einen Vorgreifer 33, oder durch Greifer 44 der Greifereinrichtung 27 gehalten ist, erfolgt eine zweite Messung der Seitenkante mittels des Sensors 32 zur Erfassung der Ist-Lage des Bogens 7 im Greiferschluss. Die Maschinensteuerung 31 ermittelt aus einem Soll-/Ist-Wert-Vergleich einen Korrekturwert, der dem Stellmotor 29 bzw. Linearantrieb 45 zugeführt wird. Der Stellmotor 29 bzw. Linearantrieb 45 ist der Greifereinrichtung 27 zugeordnet und verschiebt diese entsprechend dem ermittelten Korrekturwert.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, die Vorpositionierung der Greifereinrichtung 27 mittels eines zweiten Sensors 36 zu steuern, wobei der zweite Sensor 32 nur noch zur Korrekturlaufermittlung benötigt wird.
Hierbei ist der Sensor 36 z. B. ein Doppelschalter, der zur Erfassung der Bogenseitenkante weiter entfernt von den Vordermarken 37 angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann schon sehr frühzeitig die Vorpositionierung der Greifereinrichtung 27 erfolgen, d. h. dass auch bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um die Greifereinrichtung 27 vorzupositionieren. Der Doppelschalter 36 weist quer zur Bogentransportrichtung angeordnet zwei Sensoren auf, die z. B. in einem Abstand von ca. 3 Millimetern angeordnet sind. Mit diesem Doppelschalter 36 lassen sich drei Schaltzustände bestimmen. Werden beide Sensoren des Doppelschalters 36 betätigt, liegt der Bogen z. B. zu weit auf der Bedienseite BS. Wird kein Sensor des Doppelschalters 36 betätigt, liegt der Bogen zu weit auf der Antriebsseite AS. Liegt der Bogen im mittleren Bereich, bei welchem keine Vorpositionierung der Greifereinrichtung 27 notwendig ist, wird nur ein Sensor des Doppelschalters 36 betätigt.
Der Stellantrieb, z. B. ein Stellmotor 29 gemäß 2, ist gestellfest angeordnet und weist in Verlängerung seiner Antriebsachse 38 eine Stellwelle 40 auf. Die Stellwelle 40 ist mittels eines Getriebes 41 zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung (z. B. Mutter-Gewinde-Getriebe) an einen Mitnehmer 43 gekoppelt, welcher an der Greiferbrücke 27 befestigt ist. Das Getriebe 41 ist im Zylinderkörper 26 angeordnet. Die Greiferbrücke trägt die Greifer 44, die zum Transport des Bogens 7 vorgesehen sind. Die Greiferbrücke 27 ist parallel zur Achse 28 des Zuführzylinders 26 verschiebbar gelagert.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist es vorgesehen, als Stellantrieb einen Linearmotor 45 einzusetzen. Dieser ist stationär angeordnet und weist in Verlängerung seiner Antriebsachse 38 eine verschiebbar gelagerte Schubstange 39 auf. Die Schubstange 39 weist an ihrem Ende eine Lagerstelle 42 für einen Mitnehmer 43 auf, der an der als Greiferbrücke ausgebildeten Greifereinrichtung 27 befestigt ist. Der Mitnehmer 43 ist drehbar auf der Schubstange 39 gelagert, jedoch gegen Verschiebung auf der Schubstange 39 gesichert.
Zur Steuerung der Öffnungs- und Schließbewegung der Greifer 44 ist eine stationär angeordnete Steuerkurve 46 vorgesehen, die gemäß 3 eine Kontur 47 für einen „Transportbereich“ und eine Kontur 48 für einen „Leerweg“ der Greifer 44 aufweist. Zwei „Steuerberge“ 49, 51 vergrößern den Öffnungsbereich der Greifer 44 an der Übernahmestelle und Übergabestelle des Bogens. Die Kontur 48 weist einen wesentlich kleineren Radius r₁ auf, als die Kontur 47, so dass eine Steuerrolle 52 der die Greifer 44 betätigenden Greiferwelle 53 von der Kontur 48 beabstandet ist. Dieser Bereich, in dem die Steuerrolle 52 von der Steuerkurve 46 bzw. der Kontur 48 der Steuerkurve 46 beabstandet ist, wird zur Vorausrichtung der Greifereinrichtung 27 genutzt.
Bezugszeichenliste

1: Druckmaschine
2: Anleger
3: Druckwerk
4: Druckwerk
5: ./.
6: Ausleger
7: Bogen
8: Bogenstapel
9: Zuführtisch
10: Stapelplatte
11: Plattenzylinder
12: Plattenzylinder
13: Druckplattenbefestigung
14: Druckplattenbefestigung
15: ./.
16: Druckplattenwechsler
17: Druckplattenwechsler
18: Saugkopf
19: Hubsauger
20: ./.
21: Schleppsauger
22: Blaseinrichtung
23: Tastelement
24: Anschlag
25: ./.
26: Zuführzylinder
27: Greifereinrichtung (Greiferbrücke)
28: Achse (26)
29: Stellantrieb (Motor)
30: ./.
31: Maschinensteuerung
32: Sensor (LCD)
33: Vorgreifer
34: ./.
35: ./.
36: zweiter Sensor (Doppelschalter)
37: Vordermarke
38: Antriebsachse (29)
39: Schubstange
40: Stellwelle
41: Getriebe
42: Lagerstelle
43: Mitnehmer
44: Greifer (27)
45: Linearmotor
46: Steuerkurve
47: Kontur (46)
48: Kontur (46)
49: Steuerberg (46)
50: ./.
51: Steuerberg (46)
52: Steuerrolle
53: Greiferwelle
AS: Antriebsseite
BS: Bedienseite
r1: Radius (48)
r2: Radius (47)

Claims

Verfahren zum seitlichen Ausrichten von Bogen auf einem Zylinder einer Verarbeitungsmaschine, mit mindestens einem Sensor zur Erfassung der Ist-Lage des Bogens und einer Vorausrichtung einer Greifereinrichtung vor dem Erfassen des Bogens durch die Greifereinrichtung, wobei die Greifereinrichtung (27) entsprechend der Ist-Lage des Bogens (7) bezüglich seiner Seitenposition auf eine vorgegebene Position vorausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Lage des Bogens (7) zur anschließenden Vorausrichtung der Greifereinrichtung (27) durch einen zweiten Sensor (36) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerrolle (52) zur Betätigung der Greifer (44) der Greifereinrichtung (27) während der Vorausrichtung der Greifereinrichtung (27) von einer Steuerkurve (46) zur Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten der Greifer (44) abgehoben wird.
Verfahren zum seitlichen Ausrichten von Bogen auf einem Zylinder einer Verarbeitungsmaschine, mit mindestens einem Sensor zur Erfassung der Ist-Lage des Bogens und einer Vorausrichtung einer Greifereinrichtung vor dem Erfassen des Bogens durch die Greifereinrichtung, wobei die Greifereinrichtung (27) entsprechend der Ist-Lage des Bogens (7) bezüglich seiner Seitenposition auf eine vorgegebene Position vorausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerrolle (52) zur Betätigung der Greifer (44) der Greifereinrichtung (27) während der Vorausrichtung der Greifereinrichtung (27) von einer Steuerkurve (46) zur Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten der Greifer (44) abgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogen (7) im Greiferschluss der Greifereinrichtung (27) ein zweites Mal durch den Sensor (32) erfasst wird und dass nach einem Soll-/Ist-Wert-Vergleich die Greifereinrichtung (27) eine seitliche Korrekturbewegung ausführt.
Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten von Bogen auf einem Zylinder einer Verarbeitungsmaschine, mit einem Stellantrieb zur Erzeugung einer Linearbewegung und einer Schubstange, sowie einer Drehentkopplung und einem an der Schubstange angeordneten Mitnehmer, der an einer bewegbar gelagerten Greifereinrichtung befestigt ist, wobei die Drehentkopplung (42) im Zylinderkörper des Zylinders (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (43) drehbar auf der Schubstange (39) gelagert und gegen Verschiebung gesichert ist, und dass eine Steuerrolle (52) zur Betätigung von Greifern (44) der Greifereinrichtung (27) mit einer Steuerkurve (46) in Wirkkontakt steht und dass diese während einer Vorausrichtung der Greifereinrichtung (27) von der Steuerkurve (46) beabstandet angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Bogenposition mindestens ein Sensor (32) vorgesehen ist, der über eine Maschinensteuerung (31) mit dem Stellantrieb (29) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Sensor (36) vorgesehen ist, der zur Erfassung der Bogenposition mittels der Maschinensteuerung (31) mit dem Stellantrieb (29) verbunden ist, wobei die Sensoren (32, 36) voneinander in Bogentransportrichtung beabstandet angeordnet sind.
Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten von Bogen auf einem Zylinder einer Verarbeitungsmaschine mit einem Stellantrieb und einem Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung einer Greifereinrichtung, wobei das Getriebe (41) zur Umwandlung der Drehbewegung des Stellantriebs (29) in eine Linearbewegung der Greifereinrichtung (27) im Zylinderkörper des Zylinders (26) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerrolle (52) zur Betätigung von Greifern (44) der Greifereinrichtung (27) mit einer Steuerkurve (46) in Wirkkontakt steht und dass diese während einer Vorausrichtung der Greifereinrichtung (27) von der Steuerkurve (46) beabstandet angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (41) mit einem Mitnehmer (43) versehen ist, der an der Greifereinrichtung (27) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (41) mittels einer drehbar antreibbaren Stellwelle (40) betätigbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellwelle (40) von dem Stellantrieb (29) antreibbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (46) im Bereich „Leerweg“ eine Kontur (48) mit einem kleineren Radius (r₁) aufweist, als eine Kontur (47) mit einem Radius (r₂) im Bereich „Transportweg“.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Bogenposition mindestens ein Sensor (32) vorgesehen ist, der über eine Maschinensteuerung (31) mit dem Stellantrieb (29) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Sensor (36) vorgesehen ist, der zur Erfassung der Bogenposition mittels der Maschinensteuerung (31) mit dem Stellantrieb (29) verbunden ist, wobei die Sensoren (32, 36) voneinander in Bogentransportrichtung beabstandet angeordnet sind.
Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten von Bogen auf einem Zylinder einer Verarbeitungsmaschine mit einem Stellantrieb und einem Getriebe zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung einer Greifereinrichtung, wobei das Getriebe (41) zur Umwandlung der Drehbewegung des Stellantriebs (29) in eine Linearbewegung der Greifereinrichtung (27) im Zylinderkörper des Zylinders (26) angeordnet ist und zur Erfassung der Bogenposition mindestens ein Sensor (32) vorgesehen ist, der über eine Maschinensteuerung (31) mit dem Stellantrieb (29) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Sensor (36) vorgesehen ist, der zur Erfassung der Bogenposition mittels der Maschinensteuerung (31) mit dem Stellantrieb (29) verbunden ist, wobei die Sensoren (32, 36) voneinander in Bogentransportrichtung beabstandet angeordnet sind.
Bogenrotationsdruckmaschine mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 15.