EP0710559A2 - Positionierantrieb innerhalb einer Druckmaschine - Google Patents
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- EP0710559A2 EP0710559A2 EP95116610A EP95116610A EP0710559A2 EP 0710559 A2 EP0710559 A2 EP 0710559A2 EP 95116610 A EP95116610 A EP 95116610A EP 95116610 A EP95116610 A EP 95116610A EP 0710559 A2 EP0710559 A2 EP 0710559A2
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- motor
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
- B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
- B41F13/0045—Electric driving devices
Definitions
- the invention relates to a positioning drive within a printing press according to the preamble of claim 1.
- the remote register adjustment devices, remotely adjustable color metering devices and format-dependent stops or the like are to be mentioned here as examples.
- DC motors, synchronous motors or stepper motors are usually used as positioning drives. These motors then usually act on the link to be adjusted via a reduction gear. So that the actual position of the member to be adjusted can be detected, an actual position transmitter, for example a potentiometer, is assigned or arranged to the motors or within the transmission. However, additional actual position transmitters are cost-intensive.
- a stepper motor can be equipped without an actual position transmitter, but only in cases in which it is always ensured that the link to be adjusted or the transmission is not blocked or the rotor of the motor does not rotate asynchronously due to another heavy gear.
- the use of a stepper motor, possibly also with a proximity sensor to detect the zero position, is therefore only limited to a few applications.
- Brushless DC motors are increasingly used in printing machines today. In positioning drives, however, they are used like conventional DC motors, ie in conjunction with an additional actual position transmitter, for example in the form of a potentiometer.
- the object of the present invention is therefore to develop a positioning drive according to the preamble of claim 1 in such a way that it is structurally simple and inexpensive.
- a brushless DC motor which, in principle, has an integrated device for rotor position detection.
- the signals of the rotor position detection of the brushless DC motor are fed to an electrical circuit for position encoder evaluation, which adds them up in the manner of incremental signals or subtracts them from a counter reading in the opposite direction of rotation and calculates the actual position of the positioning drive or the link driven by it.
- a brushless DC motor consists of a rotor 1 and, according to its number of poles, a number of turns 2 (here, for example, three windings) in the stator.
- the axis of the rotor 1 is connected, in a manner not shown, to a link to be adjusted, for example a register adjustment device, via a largely play-free gear.
- a position sensor 3 for example in the form of a disk magnet, is connected in a rotationally fixed manner to the rotor 1. Marks on this Position sensors 3, for example permanent magnets or optically scannable markings, are detected by sensors S1, S2, S3. The fact that three sensors S1 to S3 are provided here according to the number of windings can be seen as an example.
- the signals from the sensors S1 to S3 are fed to a commutator control 4, which determines the position of the rotor 1 from these signals in a manner known per se and controls the commutation accordingly, that is to say reverses the polarity of the windings 2 so that the rotor 1 in the intended direction of rotation runs.
- the signals from sensors S1 to S3 are additionally fed to a circuit provided according to the invention as position encoder evaluation 5, which is essentially designed as a counter (summer) and thus determines the actual position of the link to be adjusted by rotor 1. According to the required accuracy, it can be provided that the position sensor evaluation 5 evaluates the signal of only one, two or all sensors S1 to S3 in order to obtain the actual position. In the event that the position encoder evaluation 5 only a signal from a sensor e.g. S1 evaluates, the signal of a second sensor is also evaluated to obtain information about the direction of rotation of the rotor 1.
- the position sensor evaluation 5 now carries out a summation or, in the opposite direction of rotation, a subtraction of the position pulses supplied by the sensors S1 to S3.
- the gearbox connected downstream of the rotor 1 or the member to be adjusted (not shown) has a fixed stop position, in which the rotor 1 blocks, so that the position sensor evaluation 5 then a zero if signals of the sensors S1 to S3 are absent therefrom Position can be derived, for example, in the form of a predetermined counter reading.
- an analog or digital signal of the actual position of the rotor 1 or of the adjusting element connected downstream of it is provided.
- This analog or Digital signal is fed to a positioning controller 6, which receives an analog or digital signal as the target position at another input.
- the positioning control 6 is designed in a manner known per se as a comparator and determines the direction in which the rotor 1 is to be driven by forming the difference between the desired and actual positions. In accordance with this target / actual position comparison, the positioning controller 6 sends a corresponding signal to the commutator controller 4 so that it drives the rotor 1 in the correspondingly required direction or brings it to a standstill.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Positionierantrieb innerhalb einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Heutige Druckmaschinen, insbesondere Bogenoffsetdruckmaschinen weisen eine Vielzahl von Positionierantrieben auf. Hier sind beispielhaft die Registerfernverstelleinrichtungen, fernverstellbar Farbdosiereinrichtungen sowie formatabhängig einzustellende Anschläge oder dgl. zu nennen. Üblicherweise werden als Positionierantriebe Gleichstrommotoren, Synchronmotoren oder Schrittmotoren eingesetzt. Diese Motoren wirken dann in der Regel über ein Untersetzungsgetriebe auf das zu verstellende Glied. Damit die Ist-Stellung des zu verstellenden Gliedes erfaßt werden kann, ist den Motoren bzw. innerhalb des Getriebes ein beispielsweise als Potentiometer ausgebildeter Ist-Stellungsgeber zu- bzw. angeordnet. Zusätzliche Ist-Stellungsgeber gestalten sich aber kostenintensiv.
- Ein Schrittmotor kann zwar ohne Ist-Stellungsgeber ausgerüstet werden, dies aber nur in Einsatzfällen, in denen stets gewährleistet ist, daß das zu verstellende Glied bzw. das Getriebe nicht blockiert oder durch einen sonstigen schweren Gang der Rotor des Motors nicht asynchron umläuft. Die Verwendung eines Schrittmotors, unter Umständen zusätzlich noch mit einem Näherungssensor zur Erfassung der Null-Position, ist daher nur auf wenige Anwendungsfälle beschränkt.
- Bürstenlose Gleichstrommotoren werden heutzutage in Druckmaschinen zunehmend eingesetzt. In Positionierantrieben werden sie aber wie konventionelle Gleichstrommotore verwendet, d.h. in Verbindung mit einem zusätzlichen Ist-Stellungsgeber, beispielsweise in Form eines Potentiometers.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher einen Positionierantrieb gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derartig weiterzubilden, so daß dieser sich bautechnisch einfach und kostengünstig gestaltet.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Nach der Erfindung ist vorgesehen einen bürstenlosen Gleichstrommotor zu verwenden, der prinzipbedingt eine Einrichtung zur Rotorlageerkennung integriert aufweist. Die Signale der Rotorlageerkennung des bürstenlosen Gleichstrommotores werden einer elektrischen Schaltung zur Lagegeberauswertung zugeführt, welche diese nach Art von Ingrementalsignalen aufsummiert bzw. bei umgekehrter Drehrichtung von einem Zählerstand subtrahiert und daraus die Ist-Stellung des Positionierantriebes bzw. des von ihm getriebenen Gliedes errechnet.
- Des weiteren erfolgt die Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur. Diese zeigt prinzipiell die Grundkomponenten der elektrischen Ansteuerung des erfindungsgemäßen Positionierantriebes.
- Ein bürstenloser Gleichstrommotor besteht aus einem Rotor 1 und entsprechend dessen Polzahl aus einer Anzahl von Windungen 2 (hier beispielsweise drei Wicklungen) im Ständer. Die Achse des Rotors 1 ist in nicht dargestellter Weise über ein weitestgehend spielfreies Getriebe mit einem zu verstellenden Glied, beispielsweise einer Registerverstelleinrichtung verbunden.
- Drehfest mit dem Rotor 1 ist ein Lagegeber 3, beispielsweise in Form eines Scheibenmagnetes, verbunden. Markierungen auf diesem Lagegeber 3, beispielsweise Permanentmagnete oder optisch abtastbare Markierungen, werden durch Sensoren S1, S2, S3 erfaßt. Daß hier entsprechend der Anzahl der Wicklungen drei Sensoren S1 bis S3 vorgesehen sind, ist als beispielhaft anzusehen.
- Die Signale der Sensoren S1 bis S3 werden einer Kommutatorsteuerung 4 zugeleitet, die aus diesen Signalen in an sich bekannter Weise die Lage des Rotors 1 ermittelt und entsprechend die Kommutierung steuert, also die Wicklungen 2 hinsichtlich der Bestromung derartig umpolt, so daß der Rotor 1 in der vorgesehenen Drehrichtung läuft.
- Die Signale der Sensoren S1 bis S3 werden zusätzlich einer erfindungsgemäß vorgesehenen Schaltung als Lagegeberauswertung 5 zugeleitet, welche im wesentlichen als Zähler (Summierer) ausgebildet ist und somit die Ist-Stellung des durch den Rotor 1 zu verstellenden Gliedes ermittelt. Entsprechend der geforderten Genauigkeit kann vorgesehen sein, daß die Lagegeberauswertung 5 das Signal nur eines, zweier oder sämtlicher Sensoren S1 bis S3 zur Gewinnung der Ist-Stellung auswertet. In dem Fall, daß die Lagegeberauswertung 5 nur ein Signal eines Sensors z.B. S1 auswertet, wird ferner das Signal eines zweiten Sensors zur Gewinnung einer Information über die Drehrichtung des Rotors 1 ausgewertet.
- Die Lagegeberauswertung 5 führt nun eine Summierung bzw. bei umgekehrter Drehrichtung eine Subtraktion der durch die Sensoren S1 bis S3 gelieferten Lageimpulse aus. Insbesondere ist vorgesehen, daß das dem Rotor 1 nachgeschaltete Getriebe oder das zu verstellende Glied (nicht dargestellt) eine feste Anschlagstellung aufweist, bei welcher der Rotor 1 blockiert, so daß die Lagegeberauswertung 5 dann beim Ausbleiben von Signalen der Sensoren S1 bis S3 daraus eine Null-Stellung beispielsweise in Form eines vorgegebenen Zählerstandes ableiten kann.
- An einem Ausgang der Lagegeberauswertung 5 wird ein analoges oder digitales Signal der Ist-Stellung des Rotors 1 bzw. des ihm nachgeschalteten Verstellgliedes bereitgestellt. Dieses Analog- oder Digitalsignal wird einer Positioniersteuerung 6 zugeführt, welche an einem anderen Eingang ein Analog- oder Digitalsignal als Soll-Stellung erhält. Die Positioniersteuerung 6 ist in an sich bekannter Weise als Vergleicher ausgebildet und stellt durch Differenzbildung von Soll- und Ist-Stellung fest, in welcher Richtung der Rotor 1 anzutreiben ist. Entsprechend dieses Soll-/Ist-Stellungsvergleiches gibt die Positioniersteuerung 6 ein entsprechendes Signal an die Kommutatorsteuerung 4, so daß diese den Rotor 1 in der entsprechend nötigen Richtung antreibt bzw. in den Stillstand versetzt.
-
- 1
- Rotor
- 2
- Wicklung
- 3
- Lagegeber
- 4
- Kommutatorsteuerung
- 5
- Lagegeberauswertung
- 6
- Positioniersteuerung
Claims (3)
- Positionierantrieb innerhalb einer Druckmaschine, insbesondere für Registerfernverstellungen, Farbdosiereinrichtungen und dgl., bestehend aus einem elektrisch ansteuerbaren Motor sowie einer vorgeschalteten Positioniersteuerung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Motor (1, 2) als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist, der einen Lagegeber (3) sowie Sensoren (S1, S2, S3) aufweist, die in Verbindung mit einer Kommutatorsteuerung (4) stehen, und daß der Positioniersteuerung (6) eine Lagegeberauswertung (5) vorgeschaltet ist, welche mit den Sensoren (S1, S2, S3) in Verbindung steht, mittels der aus den Signalen der Sensoren (S1, S2, S3) die Ist-Stellung des durch den Rotor (1) angetriebenen Gliedes ermittelbar ist. - Positionierantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (1) des bürstenlosen Gleichstrommotors (1, 2) über ein weitestgehend spielfrei gestelltes Getriebe mit dem zu verstellenden Glied verbunden ist. - Positionierantrieb nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe oder das zu verstellende Glied einen Anschlag zum Blockieren des Rotors (1) in einer bestimmten Stellung aufweist und daß durch die Lagegeberauswertung (5) durch die Signale der Sensoren (S1, S2, S3) das Blockieren des Rotors (1) feststellbar und als Null-Stellung abspeicherbar ist.
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