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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur der Lageabweichung
eines Transportgutes in einer Transporteinrichtung, insbesondere
eines Bogens oder einer Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie eine Vorrichtung zur Korrektur der Lagebweichung eines Transportgutes
gemäß dem Oberbegriffe
des Anspruchs 10.
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Beim
Transport von Gegenständen,
insbesondere Bogen, Materialbahnen oder anderen zu transportierenden
Gütern
ist es oftmals erforderlich, die Transportgüter in einer definierten Lage
zu halten, deren Lage relativ zur Transportrichtung zu korrigieren
oder nachgeordnete Stationen, insbesondere Bearbeitungsstationen
an die aktuelle Lage der Transportgüter anzupassen. Um dies zu
gewährleisten
wird üblicherweise
die Ist-Position des Transportgutes erfasst und mit einem Sollwert
verglichen. Werden hierbei Abweichungen festgestellt, so wird z.
B. eine Korrektur der Position des Transportgutes eingeleitet. So
können
beispielsweise allgemeine Transportvorgänge in sogenannten Inline-Transportmaschinen,
d. h. in zyklischen Maschinen mit wiederkehrendem Produktionsablauf,
Korrekturen der Lage des Transportgutes selbst oder Korrekturen
einer nachgelagerten Bearbeitungsstation in der Maschine durchgeführt werden.
Nach der Ermittlung einer Positionsabweichung erfolgt die Korrektur
des Transportvorganges dadurch, dass eine Korrekturbewegung dem
synchronen Maschinenlauf überlagert wird.
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Ein
weiteres Beispiel hierfür
kann in der Registerregelung für
Druckvorgänge
im Bogendruck gesehen werden. Dabei wird die Position des Bogens auf
dem Druckzylinder 16 so eingestellt, dass er registerhaltig
ist. Mit der Registerhaltigkeit kann garantiert werden, dass die
Druckpunkte der unterschiedlichen Farben exakt positioniert werden
können.
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Hierzu
kann beispielsweise eine auf den Bedruckstoff aufgebrachte Farbe
oder eine andere separat aufgebrachte Markierung abgetastet werden. Aus
dem so ermittelten Abtastwert kann beispielsweise über eine
zeitliche oder örtliche
Auswertung der gegenwärtigen
Ist-Positionswert des Bedruckstoffes ermittelt werden. Durch den
Vergleich mit einem Sollwert kann eine Abweichung festgestellt werden,
die korrigiert werden muss, um den Bedruckstoff in einem nachfolgenden
Bearbeitungsschritt positionsgenau bearbeiten zu können. Bei
solchen Bearbeitungsschritten kann es sich etwa um einen weiteren
Farbaufdruck, das Zuschneiden des Bedruckstoffes, das Stanzen oder
Falzen handeln. Zur Durchführung
der Korrekturbewegung kann beispielsweise der nachfolgenden Bearbeitungseinheit
dem synchronen Maschinenlauf eine Korrekturbewegung überlagert
werden.
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Wie
beispielsweise aus der
EP
753 407 A2 bekannt ist, kann die seitliche Lage eines Bogens
in einer Druckmaschine korrigiert werden. Hierzu wird zunächst über einen
Soll-Ist-Vergleich von Messwerten des Bogens eine Lageabweichung
der Seitenkante des Bogens vom Soll-Wert ermittelt. Anschließend wird
der Bogen durch eine Korrekturbewegung in die Soll-Lage gebracht.
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Bei
der Durchführung
derartiger, Korrekturen wird als Korrekturweg diejenige Strecke
bezeichnet, um die sich das Transportgut in Transportrichtung bewegt,
während
die Korrekturbewegung ausgeführt wird.
Der insgesamt als überlagert
gefahrene Weg, der damit zur Dauer der Korrektureinwirkung korrespondiert,
wird als Korrekturbezeichnet. Werden in einem x-y-Diagramm der Korrekturweg
auf der x-Achse und die Korrektur auf der y-Achse aufgetragen, so entsteht
eine grafische Darstellung, die als Korrekturprofil bezeichnet wird.
Bei der Durchführung
von Korrekturen ist in den heute verwendeten Maschinen zum Transport
von Bogen, etwa Druckmaschinen, Drucknachbearbeitungsmaschinen wie
etwa Falzmaschinen oder anderen Maschinen zum Transport von Transportgütern ein
definiertes Korrekturprofil fest vorgegeben. Somit sind diese fest
vorgegebenen Korrekturprofile nicht an unterschiedliche Applikationen
oder gar Maschinentypen adaptierbar.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Korrektur
der Lage eines Transportgutes vorzuschlagen, das für unterschiedliche
Applikationen und Maschinentypen verwendbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren zur Korrektur der Lage eines Transportgutes
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Im Hinblick auf die Vorrichtung
besteht die Lösung
der Aufgabe in einer Vorrichtung zur Korrektur der Lage eines Transportgutes
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
10.
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Mit
der Bereitstellung wählbarer
Profile gelingt es ungünstige
Korrekturprofile und daraus resultierende ungünstige Korrekturbewegungen
für die verschiedenen
Applikationen und Maschinentypen zu vermeiden. Denn erfindungsgemäß ist nun
ein jeweils passendes Korrekturprofil wählbar. Mit der Möglichkeit
der Wahl eines geeigneten Korrekturprofils kann die Korrektur so
durchgeführt
werden, dass diese maschinenschonend durchgeführt wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Mehrzahl der Korrekturprofile abgespeichert,
insbesondere in der Steuereinrichtungung der Transporteinrichtung
wählbar
hinterlegt. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann
das Korrekturprofil vom Anwender vorab für den anstehenden Transportvorgang
gewählt
werden.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung ermöglicht
es, das geeignete Korrekturprofil aus der Mehrzahl der hinterlegten
Korrekturprofile von der Steuerung nach vorgegebenen Kriterien automatisch auszuwählen. Eines
dieser Kriterien kann dabei etwa die aktuelle oder vorgegebenen
Transportgeschwindigkeit sein.
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Weiterhin
kann in der Mehrzahl der wählbar hinterlegten
Korrekturprofile wenigstens eines enthalten sein, das unsymmetrisch
ist. Diese Unsymmetrie wird z. B. dadurch erreicht, dass der Beschleunigungsvorgang
gegenüber
einem symmetrischen Profil langsamer, d. h. sanfter und der Abbremsvorgang
abrupter gewählt
wird.
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Vorteilhaft
ist es auch, wenn die wählbaren Korrekturprofile
vom Anwender vorgegeben oder geändert
werden können.
Hierzu eignen sich insbesondere Stützpunkttabellen, die vom Anwender
eingerichtet werden können,
um die Korrekturprofile zu definieren. Des weiteren ist es auch
möglich,
die Korrekturprofile so vorzusehen, dass sie vom Anwender über veränderlich
vorgegebene Polynomkoeffizienten eines Polynomzuges und/oder veränderlich
vorgegebene Koeffizienten einer beliebig vorgegebenen Funktion vorgegeben
werden können.
Als Funktionen kommen dabei beispielsweise Kombinationen aus Polynomzügen oder
etwa Sinusfunktionen in Betracht.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden
die wählbaren
Korrekturprofile so ausgeführt,
dass das geeignete Korrekturprofil während des Laufs der Transporteinrichtung
vom Benutzer oder auch automatisch gewechselt werden kann. Mit dieser
Möglichkeit
kann nun das jeweils verwendete Korrekturprofil an die gegenwärtigen Transportbedingungen,
etwa an die jeweils aktuelle Geschwindigkeit des Transportgutes
angepasst werden.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren
Beschreibungsteile. Es zeigen im einzelnen:
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1:
eine schematische Darstellung einer Transporteinrichtung mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Korrektur der Lage eines Transportgutes
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2:
schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum korrigieren
der Lage eines Transportgutes
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In 1 ist
schematisch eine Transporteinrichtung 10 gezeigt. Die Transporteinrichtung 10 ist exemplarisch
als Bogenfördereinrichtung
in einer Rotationsdruckmaschine dargestellt. Das Transportgut, also
der Bogen 12 wird in Transportrichtung 14 bewegt
und einer Bearbeitungsstation, wie in 1 gezeigt
einem Druckzylinder 16 zugeführt. Selbstverständlich können auch
andere Bearbeitungsstationen vorgesehen sein, wie etwa eine Schneideeinrichtung
oder eine Perforiereinrichtung. Die Zuführung zum Druckzylinder 16 muss
registergenau erfolgen, d. h. so, dass die Bearbeitung genau an
der Stelle des Bogens erfolgt, die hierfür vorgesehen ist. Insbesondere
ist beim Mehrfarbendruck die Registerhaltigkeit zur exakten Farbwiedergabe
erforderlicht. Um dies zu gewährleisten
ist vor dem Druckzylinder 16 eine Positionserfassungseinrichtung
etwa in Form eines optischen Abtasters 18 vorgesehen. Der
Abtaster 18 kann die Position des Bogens 12 anhand
vorgegebener Kriterien erfassen. Dabei kommt insbesondere die Erfassung
des Druckbildes selbst, separater Positionsmarkierungen oder etwa
der Kante des Bogens 12 in betracht.
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Nach
dem Erfassen der Position des Bogens 12 ist die gegenwärtige Ist-Position
des Bogens 12 bzw. eine hierzu korrespondierende Größe bekannt. Diese
kann nun in einer Vergleichereinrichtung 20 mit einem gespeicherten
Soll-Wert verglichen werden. Aus dem Vergleich kann dann ermittelt
werden, ob es erforderlich ist, die Position des Bogens 12 zu
korrigieren. Üblicherweise
ist dies dann der Fall, wenn die Abweichung zwischen dem Soll- und
dem Ist-Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet.
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Grundsätzlich bestehen
zwei Möglichkeiten die
Korrektur durchzuführen,
wobei die beiden Methoden gegebenenfalls auch gemischt, d. h. so
miteinander kombiniert werden können,
dass die erforderliche Gesamtkorrektur erreicht wird. Hierzu kann die
Position des Bogens 12 etwa mit Hilfe einer Aktorik in
die Soll-Position übergeführt werden.
Alternativ kann auch die Position und/oder Bewegung des nachfolgenden
Druckwerks an die Ist-Position des Bogens angepasst werden. Sofern
beide Korrekturverfahren zum Einsatz kommen wird lediglich ein Teil der
erforderlichen Korrektur durch eine Bewegung des Bogens in Richtung
Soll-Wert durchgeführt.
Der verbleibende Wert wird durch eine entsprechend kleine Anpassung
des Druckzylinders 16 oder der Bewegung des Druckzylinders 16 erreicht.
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In
Druckmaschinen bestehen üblicherweise wenig
Möglichkeiten
auf die Position des Bogens 12 Einfluss zu nehmen, zumindest
dann nicht, wenn sich der Bogen 12 bereits innerhalb der
Druckmaschine befindet und auf einen Druckzylinder 16 zubewegt wird.
Die Korrektur erfolgt daher hier üblicherweise alleine durch
eine Anpassung des Druckzylinders 16 an die gemessene Ist-Position
des Bogens 12. Wie 1 zu entnehmen
ist, muss die Korrektur dann abgeschlossen sein, wenn der Bogen 12 den
Druckzylinder 16 kontaktiert. Daher muss die Korrektur
innerhalb eines bestimmten Drehwinkelbereiches des Druckzylinders 16 erfolgen.
Die erforderliche Bewegung wird durch ein sogenanntes Korrekturprofil
repräsentiert,
das durch den funktionalen Zusammenhang zwischen dem Korrekturweg
s und dem Drehwinkel φ gegeben
ist, innerhalb dessen die Korrektur durchgeführt werden muss. Da die Korrekturprofile
je nach Art der Maschine und Art der Bearbeitungseinrichtung unterschiedlich
sind wird in einer Speichereinrichtung 21 eine Mehrzahl
von Korrekturprofilen P1, P2, P3 hinterlegt, aus denen dann ein
geeignetes ausgewählt
wird, um die Korrektur durchzuführen. Die
Speichereinrichtung kann mit der Steuereinrichtung 19 der
Transporteinrichtung 10 verbunden oder in dieser integriert
sein.
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Zur
Durchführung
der Korrektur wird das geeignete Korrekturprofil Pi,
herangezogen und die daraus resultierende Korrekturbewegung der
Bewegung des Druckzylinders 16 überlagert, die üblicherweise eine
Funktion des synchronen Maschinenlaufes ist. Für eine bestimmte Maschinenkonstellationen
und Anwendung kann vom Anwender ein geeignetes Korrekturprofil aus
der Mehrzahl der vorhandenen Profile P1, P2, P3 vorgegeben werden.
Das geeignete Profil Pi kann allerdings
auch anhand bestimmter Maschinendaten, die automatisch ermittelt
werden, automatisch vorgegeben werden. Vorteilhaft ist es auch,
wenn entweder der Anwender oder die Transporteinrichtung 10 selbst
das geeignete Korrekturprofile aus der Mehrzahl der Korrekturprofile
P1, P2, P3 entsprechend der jeweiligen Betriebsbedingung auswählen. So
kann z. B. eine geschwindigkeitsabhängige Auswahl verwirklicht
werden, die dann wiederum eine exaktere Positionierung für unterschiedliche
Anwendungszustände
gewährleistet.
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Die
Mehrzahl von Korrekturprofilen P1, P2, P3 kann z. B. als Tabelle
in der Speichereinrichtung 21 hinterlegt werden, sodass
dann von der Steuerung der Maschine eine geeignete Korrekturtabelle geladen
werden kann. Sofern die Tabelle durch den Anwender vorgebbar sind,
wird ein weiterer Freiheitsgrad erreicht. Hierzu wird dem Anwender
beispielsweise mit ein Eingabemedium 22 die Möglichkeit
gegeben, die Stützpunkttabelle
zu bearbeiten und entsprechend den Erfordernissen zu verändern. Selbstverständlich kann
auch die Möglichkeit
geschaffen werden, die Korrekturtabelle anderweitig zu verändern oder
gar auszutauschen, indem etwa eine oder alle Tabellen oder Tabellenwerte
durch externen Datenzugriff neu in die Steuerung der Maschine geladen
werden.
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Die
hinterlegten Korrekturprofile P1, P2 und P3 können unterschiedliche Form
haben. Sie können insbesondere
linear, exponentiell oder sinusförmig sein.
Ebenso ist es möglich,
die Korrekturprofile unsymmetrisch zu gestalten, so dass Abbrems-
und Beschleunigungsvorgänge
unterschiedlich schnell erfolgen. Beispielsweise kann das Beschleunigen schnell,
das Abbremsen jedoch langsam durchgeführt werden.
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2 verdeutlicht
nochmals in einem Ablaufdiagramm den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf.
Zunächst
wird in einem ersten Verfahrenschritt 24 die Ist-Position
eines Transportgutes erfasst. Im Verfahrensschritt 26 wird
geprüft,
ob anhand des ermittelten Ist-Wertes und eines vorgegebenen Soll-Wertes
eine Korrektur erforderlich ist. Wenn keine Korrektur erforderlich
ist, wird der Ist-Wert des nächsten
Transportgutes erfasst. Ist die Abweichung zwischen Soll- und Ist-Wert
jedoch so groß,
dass eine Korrektur erforderlich ist, wird im Schritt 28 aus einer
Mehrzahl von Korrekturprofilen das für den jeweiligen Anwendungszweck
und die verwendete Maschine geeignete Korrekturprofil herangezogen.
Optional kann, wie durch die gestrichelte Line angedeutet ist, vor
dem Schritt 28 ein weiterer Schritt 30 durchgeführt werden.
In diesem Schritt erfolgt eine automatische oder manuelle Anpassung
wenigstens eines der hinterlegten Korrekturprofile P1, P2, P3 beispielsweise über die
Modifikation einer hinterlegten Stützpunkttabelle. Im Schritt 28 kann
die Auswahl lediglich einmalig für
den gesamten Bearbeitungsvorgang, also etwa für den gesamten Druck-Job erfolgen.
Besonders bei Schwankungen der Betriebsparamter, etwa dann, wenn
die Transportgeschwindigkeit Veränderungen
unterliegt, kann aber auch während
des Maschinenlaufs mehrfach eine jeweils geeignete Korrekturtabelle
geladen werden. Die Auswahl des geeigneten Korrekturprofils aus
der Mehrzahl der hinterlegten Korrekturprofile P1, P2, P3 kann somit
auch während
des Maschinenlaufs aufgrund vorgegebenen aktueller Maschinenparameter,
wie etwa der aktuellen Geschwindigkeit, Beschleunigung oder anderer
Parameter erfolgen.
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Die
Vorgehensweise wurde zwar anhand einer Bogendruckmaschine beschrieben,
jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen Spezialfall einer Transporteinrichtung
mit Bearbeitungsstation beschränkt. Vielmehr
lässt sich
die Erfindung bei allen Transporteinrichtung verwenden, bei denen
eine definierte Ausrichtung des Transportgutes zu einer Bearbeitungsstation
gewünscht
wird.
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- 10
- Transporteinrichtung
- 12
- Bogen
- 14
- Transportrichtung
- 16
- Druckwerk
- 18
- optischer
Abtaster
- 19
- Steuereinrichtung
- 20
- Vergleichereinrichtung
- 21
- Speichereinrichtung
- 22
- Eingabemedium
- 24
- Erfassen
der Ist-Position
- 26
- Prüfen Korrektur
erforderlich
- 28
- Laden
Korrekturprofil
- 30
- automatisch
oder manuelle Profilauswahl
- P1
- wählbares
Korrekturprofil
- P2
- wählbares
Korrekturprofil
- P3
- wählbares
Korrekturprofil
- Pi
- geeignetes
Korrekturprofil