DE102023103827B3

DE102023103827B3 - Verfahren zur Steuerung eines Bogenanlegers

Info

Publication number: DE102023103827B3
Application number: DE102023103827.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Hupe; Markus Wolf
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2023-02-16
Filing date: 2023-02-16
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2043-02-17

Abstract

Bei einem Verfahren zur Steuerung eines Bogenanlegers wird ein Saugkopf (1) in Abhängigkeit von Messwerten eines Sensors verstellt. Eine Saugkopfleiste (6) mit verschiedenartigen Bogenhandhabungselementen wird relativ zu dem Saugkopf (1) automatisch verstellt.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bogenanlegers, wobei ein Saugkopf in Abhängigkeit von Messwerten eines Sensors verstellt wird.
In WO2022/058058A1 ist ein solches Verfahren beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist, ein weiteres Verfahren zur Steuerung eines Bogenanlegers zu schaffen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung eines Bogenanlegers, wobei ein Saugkopf in Abhängigkeit von Messwerten eines Sensors verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugkopfleiste mit verschiedenartigen Bogenhandhabungselementen relativ zu dem Saugkopf automatisch verstellt wird, um die Saugkopfleiste mit den daran befestigten Bogenhandhabungselementen auf die erforderliche Position relativ zur Stapelhinterkante einzustellen.
Ein Vorteil ist, dass der Bediener von manuellen Justagen entlastet wird.
Ein Zusatzvorteil ist, dass die Betriebssicherheit erhöht wird; Fehl- und Doppelbogen werden vermieden.
Folgende Weiterbildungen sind in beliebiger Kombination miteinander möglich:

Die Saugkopfleiste kann in Abhängigkeit von Messwerten des Sensors verstellt werden.
Der Sensor kann pro Bogenfördertakt eine Messung zur Bestimmung der Position einer Bogenhinterkante und eine Messung zur Bestimmung der Position einer Stapelhinterkante durchführen.

Die verschiedenartigen Bogenhandhabungselemente können als Elementarten Bläser und/oder Anschläge und/oder Abstreifer umfassen.
Der Sensor kann ein Profilsensor sein.
Weiterbildungen ergeben sich auch aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung, worin zeigt:

1 einen Saugkopf in Draufsicht,
2 + 3 den Saugkopf in Seitenansicht und
4 gekoppelte Regelkreise im Schema.

1 zeigt ausschnittsweise einen Anleger, z. B. einer Druckmaschine. Im Ausschnitt dargestellt ist ein Saugkopf 1 mit Hubsaugern 2, Schleppsaugern 3, inneren Abstreiffedern 4 und einem Tastfuß 5. Außerdem ist am Saugkopf 1 eine Saugkopfleiste 5 befestigt. Der Tastfuß 5 ertastet die Höhe eines Stapels 7. Die Hubsauger 2 heben Bogen 8 nacheinander vom Stapel 7 ab. Die Schleppsauger 3 fördern die Bogen 8 in Richtung 9. Die inneren Abstreiffedern 4 halten Bogen 8 auf dem Stapel 7.
Die Saugkopfleiste 6 trägt verschiedenartige Bogenhandhabungselemente: Hinterkantenanschläge 10, Hinterkantenbläser 11, Lockerbläser 12, Tragbläser 13, Ionenbläser 14 und äußere Abstreiffedern 15. Die Hinterkantenanschläge 10 stützen die oberen Bogen 8 im Stapel 7 an der Bogenhinterkante. Die Hinterkantenbläser 11 blasen an den Stapelecken Luft zwischen die Hinterkanten der oberen Bogen 8 im Stapel 7. Die Lockerbläser 12 blasen nah der Mitte der Stapelbreite Luft zwischen die oberen Bogen 8 im Stapel 7, um diese aufzulockern. Die Tragbläser 13 blasen zwischen den Stapel 7 und den von den Hubsaugern 2 gehaltenen Bogen 8 Luft, die den Bogen 8 trägt und seine vollständige Trennung vom Stapel 8 unterstützt.
Die Ionenbläser 14 sind optional und kommen nur zum Einsatz bei Verarbeitung von Bogen 8 aus Folie. Sie blasen ionisierte Luft zwischen die Folienbogen, um deren statischen Aneinanderhaften entgegenzuwirken. Sie können bei Verarbeitung von Papierbogen deaktiviert sein und bei Maschinen, die keine Folienbogen verarbeiten, entfallen. Die äußeren Abstreiffedern 15 verhindern, wie die inneren Abstreiffedern 4, dass mehr als ein Bogen 8 durch die Hubsauger 2 vom Stapel 7 abgehoben wird.
Die Saugkopfleiste 6 ist in und gegen Richtung 9 verstellbar im Saugkopf 1 gelagert, wie mit Pfeilen 16 angedeutet. Die Verstellungen der Saugkopfleiste 6 mitsamt der von ihr getragenen Bogenhandhabungselemente (äußere Abstreifer 5, Anschläge 10, Bläser 11-14) erfolgen relativ zum Saugkopf 1 und den daran angeordneten Bogenhandhabungselementen (Sauger 2,3, innere Abstreifer 4, Tastfuß 5).
Die 2 und 3 zeigen, dass ein Profilsensor 17, speziell ein 2D-Profilsensor, angeordnet ist, der mit seinem Laserstrahl 18 ein Messfeld 19 aufspannt, welches die Stapelhinterkante 20 des Stapels 7 und die Bogenhinterkante 21 des von den Hubsaugern 2 gehaltenen Bogens 8 erfasst. Das Messfeld 19 erstreckt sich als horizontale Linie auf der Oberseite des Stapels 7 in Richtung 9 und als vertikale Linie auf der Rückseite des Stapels 7. Der Profilsensor 17 ist, wie der Tastfuß 5, in der Mitte der Stapelbreite angeordnet.
Der Profilsensor 17 führt pro Bogenfördertakt oder Maschinenumdrehung (Umdrehung eines Druckformzylinders der Druckmaschine) zwei Messungen durch:

2 zeigt die eine Messung, bei welcher der Profilsensor 17 lokal das Höhenprofil 43 des Stapels 7 misst. Diese Messung erfolgt, nachdem die Schleppsauger 3 den zuvor getrennten Bogen 8 aus dem Sichtbereich (Messfeld 19) des Profilsensors 17 gefördert haben und bevor die Hubsauger 2 den zu trennenden, nächsten Bogen 8 vom Stapel 7 entnehmen. Die zum Profilsensor 17 gehörende Software analysiert das gemessene Höhenprofil in Echtzeit und gibt einen Messwert 25 (vgl. 4) für die in Richtung 9 messbare Position der Stapelhinterkante 20 aus.
3 zeigt die andere Messung, bei welcher der Profilsensor 17 lokal das Höhenprofil des von den Hubsaugern 2 gehaltenen Bogens 8 misst. Diese Messung erfolgt, nachdem die Hubsauger 2 den Bogen 8 vom Stapel 7 entnommen haben und bevor die Schleppsauger 3 den Bogen 8 in Richtung 9 vom Stapel 7 wegfördern. Die zum Profilsensor 17 gehörende Software analysiert das gemessene Höhenprofil in Echtzeit und gibt einen Messwert 26 (vgl. 4) für die in Richtung 9 messbare Position der Bogenhinterkante 21 des angehobenen Bogens 8 aus. Diese Position entspricht praktisch der Position der Bogenhinterkante des obersten Bogens 8, der auf dem Stapel 7 liegt.
4 zeigt einen ersten Regelkreis 22 zur automatischen Justage oder Nachführung der Position des Saugkopfes 1 einschließlich der in ihm gelagerten Saugkopfleiste 6 in und gegen Richtung 9, um den Saugkopf 1 auf die erforderliche Position relativ zur Bogenhinterkante des obersten Bogens 8 einzustellen, der auf dem Stapel 7 liegt.
4 zeigt weiterhin einen zweiten Regelkreis 23 zur automatischen Justage oder Nachführung der Position der Saugkopfleiste 6 in und gegen Richtung 9 relativ zum Saugkopf 1, um die Saugkopfleiste 6 bzw. die daran befestigten Bogenhandhabungselemente auf die erforderliche Position relativ zur Stapelhinterkante 20 einzustellen.

Mit unterbrochener Linie ist eine steuerungstechnische Kopplung 24 des ersten Regelkreises 22 mit dem zweiten Regelkreis 23 dargestellt. Die Kopplung 24 bewirkt, dass der zweite Regelkreis 23 vom ersten Regelkreis 22 bewirkte Verstellungen des Saugkopfes 1 mitsamt der Saugkopfleiste 6 relativ zum Maschinengestell beim Verstellen der Saugkopfleiste 6 relativ zum Saugkopf 1 berücksichtigt bzw. kompensiert.
Die beiden Regelkreise 22, 23 beinhalten denselben Profilsensor 17 und funktionieren folgendermaßen:

Im ersten Regelkreis 22 führt der Profilsensor 17 die mit Bezug aus 3 beschriebene Messung aus. Die jeweils n (Anzahl) zuletzt gemessenen Messwerte 26 werden in einem Speicher 27 einer elektronischen Steuerung digital abgespeichert. Die Steuerung beinhaltet einen Median- und/oder Mittelwertfilter, mit welchem sie aus den gespeicherten Messwerten 26 den Median und/oder Mittelwert 28 der n zuletzt gemessenen Bogenhinterkantenpositionen berechnet. Dadurch wird der Einfluss von Ausreißern und Messfehlern auf die Zuverlässigkeit des Systems reduziert. Liegen weniger als n Messwerte 26 vor, z. B. beim Anlaufen der Maschine, wird der Median und/oder Mittelwert 28 nur über die vorhandenen Messwerte 26 gebildet. Aus dem Median und/oder Mittelwert 28 und der absoluten Saugkopfposition 29 wird die Differenz gebildet, woraus sich die Ist-Saugkopfposition 30 relativ zur Bogenhinterkante 21 ergibt. Aus der Ist-Saugkopfposition 30 und einer Soll-Saugkopfposition 31 relativ zur Bogenhinterkante 21, die in der Regel Null beträgt, wird die Regeldifferenz 32 des Reglers 33 gebildet, der einen Stellantrieb 34 ansteuert, welcher den gesamten Saugkopf 1 einschließlich der darin gelagerten Saugkopfleiste 6 verstellt.

Im zweiten Regelkreis 23 führt der Profilsensor 17 die mit Bezug auf 2 beschriebene Messung aus. Die jeweils n (Anzahl) zuletzt gemessenen Messwerte 25 werden in einem Speicher 35 abgelegt und aus ihnen wird mit einem Median- und/oder Mittelwertfilter der Median oder Mittelwert 36 berechnet. Die Vorteile und das Vorgehen beim Vorliegen von weniger als n Messwerten 25 sind analog zum ersten Regelkreis 22. Aus dem Median oder Mittelwert 36 und der absoluten Saugkopfleistenposition 37 wird die Differenz gebildet, woraus sich die Ist-Saugkopfleistenposition 38 relativ zur Stapelhinterkante 20 ergibt. Aus der Ist-Saugkopfleistenposition 38 und einer Soll-Saugkopfleistenposition 39 relativ zur Stapelhinterkante 20, die in der Regel Null beträgt, wird die Regeldifferenz 40 des Reglers 41 gebildet, der einen Stellantrieb 42 ansteuert, welcher die Saugkopfleiste 6 relativ zum Saugkopf 1 verstellt.
Die beiden Stellantriebe 34, 42 sind elektrische Motoren.
Bei einer Modifikation werden statt des einzigen Profilsensors 17 zwei Profilsensoren eingesetzt, von denen der eine in Richtung 9 gesehen rechts und der andere links von der Mitte der Stapelbreite angeordnet ist. Diese Modifikation hat den Vorteil, dass die Saugkopfleiste an eine schräg verlaufende Stapelhinterkante angepasst werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Saugkopf
2: Hubsauger
3: Schleppsauger
4: innere Abstreiffeder
5: Tastfuß
6: Saugkopfleiste
7: Stapel
8: Bogen
9: Richtung
10: Hinterkantenanschlag
11: Hinterkantenbläser
12: Lockerbläser
13: Tragbläser
14: Ionenbläser
15: äußere Abstreiffeder
16: Pfeil
17: Profilsensor
18: Laserstrahl
19: Messfeld
20: Stapelhinterkante
21: Bogenhinterkante
22: erster Regelkreis
23: zweiter Regelkreis
24: Kupplung
25: Messwert
26: Messwert
27: Speicher
28: Mittelwert und/oder Median der Speicherwerte
29: absolute Saugkopfposition
30: Ist-Saugkopfposition
31: Soll-Saugkopfposition
32: Regeldifferenz
33: Regler
34: Stellantrieb
35: Speicher
36: Mittelwert und/oder Median der Speicherwerte
37: absolute Saugkopfleistenposition
38: Ist-Saugkopfleistenposition
39: Soll-Saugkopfleistenposition
40: Regeldifferenz
41: Regler
42: Stellantrieb
43: Höhenprofil
44: Höhenprofil

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Bogenanlegers, wobei ein Saugkopf (1) in Abhängigkeit von Messwerten (26) eines Sensors verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugkopfleiste (6) mit verschiedenartigen Bogenhandhabungselementen relativ zu dem Saugkopf (1) automatisch verstellt wird, um die Saugkopfleiste (6) mit den daran befestigten Bogenhandhabungselementen auf die erforderliche Position relativ zur Stapelhinterkante (20) einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkopfleiste (6) in Abhängigkeit von Messwerten (25) des Sensors verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor pro Bogenfördertakt eine Messung zur Bestimmung der Position einer Bogenhinterkante (21) und eine Messung zur Bestimmung der Position einer Stapelhinterkante (20) ausführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenartigen Bogenhandhabungselemente als Elementarten Bläser und/oder Anschläge und/oder Abstreifer umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Profilsensor (17) ist.