EP1283188B1 - Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellung - Google Patents

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EP1283188B1
EP1283188B1 EP02020592A EP02020592A EP1283188B1 EP 1283188 B1 EP1283188 B1 EP 1283188B1 EP 02020592 A EP02020592 A EP 02020592A EP 02020592 A EP02020592 A EP 02020592A EP 1283188 B1 EP1283188 B1 EP 1283188B1
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EP
European Patent Office
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sheet material
feed
motor
conveyor
control unit
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EP02020592A
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Inventor
David Upton Johson
Daniel Lee Kahlig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a new and improved device for forming Sheet material combinations according to the preamble of claim 1, which is known from US-A-4,753,430.
  • Patent application EP 0 727 379 A2 discloses a further device for forming Sheet material assemblages.
  • the device has a plurality of boxes, which are arranged along a conveyor belt and which contain newspaper sheets, which are placed in pockets of the conveyor belt at certain intervals. To do so the conveyor belt has several subdivisions, the between two subdivisions Newspaper sheets can be put out of the boxes.
  • the period of time after which a new page from a newspaper box reaches the conveyor belt is designed variably and is influenced by a controller that adjusts the time span to the speed of the conveyor belt.
  • the conveyor belt is driven by a motor, which also serves as a motor for driving the boxes, which the newspapers refer to Convey conveyor belt.
  • the drive shaft of the conveyor belt and the drive shaft of the Boxing is connected to one another by a so-called phase change device, which is driven by a stepper motor. So that the speed with who put the boxes of their newspaper sheets on the conveyor belt compared to the Conveyor belt speed can be changed, however, all boxes are the same Have working speed.
  • This device also has a conveyor belt which takes sheets from different boxes between spacers, whereby the boxes are arranged parallel to the conveyor belt.
  • the mechanisms of the boxes, through which the sheets from the boxes get onto the conveyor belt are determined by the driven by the same motor that also drives the conveyor belt. So that the boxes their Let newspaper sheets slide on the conveyor belt at different speeds can, the mechanisms of the boxes can be adjusted so that by means of a Gearboxes on the boxes work at a first or a second speed Gear can be switched.
  • JP 0 4-269594 discloses a mechanism which is also disclosed in Devices for forming sheet material assemblies is used.
  • the mechanism disclosed is there for leaves from a box that are parallel to one Conveyor belt is arranged to be transported from the box onto the conveyor belt.
  • the Mechanism has a large gripper drum that pulls the sheets out of a box and then passes on to two smaller drums, which work together to Feed sheet from the gripper drum onto the conveyor belt.
  • Both the The gripper drum as well as the two smaller transport drums are made by us Electric motors driven.
  • the present invention relates to a new and improved device for forming Sheet material assemblages.
  • the device is preferred for the Compilation of newspapers to be used, it is intended to Device also for sheet material combinations of other products, such as. B. magazines and brochures or for collecting signatures use.
  • It is provided a device for forming sheet material assemblies of the well-known kind of inserting machines with hopper and use circular conveyors for the production of newspapers. But it can also be a device with a circumferential saddle-shaped collation system. Likewise, it can be a device in which the products with the flat back on the conveyor.
  • the device for forming sheet material assemblies comprises one Variety of product feeders arranged along a conveyor are.
  • the conveyor is operated to consecutively take product points to move past the respective feed devices.
  • the operating speed of Control motors in the product feeders are controlled by control units for the Device varies.
  • the operating speed of a control motor in one Drive device for the conveyor is controlled by the control units for the Device varies.
  • the Pickup location sensors generate output signals when the associated pickup location is in a predetermined positional relationship with a product feeder located.
  • the control units control the operation of the product feeders determined by the output signals from the acquisition point sensors and the Zustorysensoren.
  • the product feeders occasionally failing to make a sheet material product Feed the receiving point on the conveyor.
  • a feed error sensor for this provided that the failure of the product feeder and thus the lack of a Product at the reception point. If a feed error sensor detects that If a sheet material product has not been fed, the control units effect the Turning on a motor in a rework feeder to a Feed the sheet material product to the receiving point, which is not a sheet material product was fed from one of the sheet material feeders.
  • the control units have a Feed setting, which is a change in the ratio of one of the product feeders relative to the other product feeders during the Operation of the motors in the product feeders causes. Consequently, while the Motors in the product feeders will work in a first gear Operating speed of a motor changed in one of the product feed devices, while the motors in the other product feeders continue in the first Working gear.
  • FIGS Fig. 2 A device 20 for forming sheet material assemblies is shown in FIGS Fig. 2 shown.
  • the present invention can be used to form a variety of sheet material assemblies may be used, however the device 20 comprises one Conveyor 22, which is also used to compile complete newspapers 23 can.
  • Each of the newspapers 23 has an envelope or an outer cover part. While the compilation of the complete newspapers 23 are supplements in the sleeves inserted.
  • Stationary sheet material product feeders 54 are along the Conveyor 22 arranged.
  • the conveyor 22 has a delivery station 24 where hand over the compiled newspapers 23 to a gripper conveyor 26 become.
  • the conveyor 22 is located above the gripper conveyor 26, such as shown in Fig. 1.
  • the gripper conveyor 26 transports the newspapers Receivers or other places for further processing.
  • the gripper conveyor 26 includes a plurality of identical grippers 32 which are connected to each other by a conveyor chain (not shown).
  • the conveyor chain is moved along a path 34 at a constant speed.
  • the grippers 32 are closed successively to the newspapers 23 at the delivery station 24 take.
  • the grippers 32 are then removed from the delivery station 24 along the path 34 emotional.
  • a main control unit 40 (FIG. 3), preferably a microcomputer, is connected to a Drive circuit 42 of the motor associated with the conveyor.
  • the Conveyor motor drive circuit 42 is provided with a drive motor 44 for the Conveyor 22 connected.
  • the conveyor motor drive circuit 42 is also connected to an electrical energy source (not shown).
  • the conveyor motor drive circuit 42 supplies electrical energy to the conveyor drive motor 44.
  • a device designed for use as a conveyor motor drive circuit 42 is commercially available from the Indramat Division of Rexroth Corporation, U.S.A.
  • a motor that is for use as a drive motor 44 is available from the Indramat Division of Rexroth Corporation, U.S.A.
  • the Use of other known motor drive circuits and motors is also possible possible.
  • the main control unit 40 (FIG. 3) sends electrical control signals to the conveyor motor drive circuit 42, which in turn controls the speed of the conveyor drive motor 44.
  • the conveyor motor drive circuit 42 controls the speed of the conveyor drive motor 44 in response to control signals from the main control unit 40 be generated.
  • a home position sensor 45 produces an output to Main control unit 40 when the conveyor 22 is in a starting position or Home position is located relative to the sheet material product feeders 54.
  • the conveyor drive motor 44 (FIG. 3) is operationally connected to a pocket conveyor 46 coupled by a reduction gear 48 and a conveyor drive device 50.
  • the conveyor drive device 50 is connected to a conveyor device 22 which has the same general construction as disclosed in US 5,709,375.
  • the conveyor 22 can have a construction which is that of US Pat. No. 5,186,443 disclosed equals.
  • An engine output shaft position sensor or signal generator 52 a known one Rotary encoder is operatively connected to the conveyor drive motor 44.
  • the Motor output shaft position sensor 52 (FIG. 3) is electrical with the conveyor motor drive circuit 42 connected.
  • the engine output shaft position sensor 52 generates an electrical feedback signal indicating the position of the output shaft of the conveyor drive motor 44 shows.
  • the conveyor motor drive circuit 42 has a (not shown) internal encoder emulation circuit which generates the feedback signal, i.e. a Series of pulses received by the engine output shaft position sensor 52.
  • the engine output shaft position sensor 52 may be a resolver. If the motor output shaft position sensor 52 is a resolver, converts the internal one Encoder emulation circuit in the conveyor motor drive circuit 42 the Voltage and phase feedback signal into an electrical pulse signal.
  • a (not shown) motor position counter set to zero in the main control unit 40.
  • the pulse signal from the internal encoder emulation circuit of the conveyor motor drive circuit 42 is turned on the main control unit 40 sent as a feedback signal for regulating the speed, with which the conveyor drive motor 44 is operating.
  • the internal encoder emulation circuit in the conveyor motor drive circuit 42 generates 10,000 pulses per revolution of the Output shaft of the conveyor drive motor 44.
  • the counter in the main control unit 40 counts the pulses to the position of the output shaft of the conveyor drive motor 44 determine. After each completed revolution of the conveyor drive motor, i.e. the Counter counts 10,000 pulses, the counter in the main control unit 40 resets to zero.
  • the speed of the conveyor drive motor 44 is determined in the main control unit 40 Summing the number of pulses with respect to time determined. This enables the Main control unit 40 controls the operating speed of the conveyor drive motor 44 to regulate the conveyor motor drive circuit 42. It is known that the number of Pulses per revolution can deviate from 10,000, depending on the desired Resolution of the motor position. Of course, other known encoders than Motor output shaft position sensor 52 can be used.
  • the pocket conveyor 46 of the conveyor 22 has a large number of one another connected pockets or sheet material receiving points 60, one form continuous oval conveyor circuit (Fig. 2).
  • the connected Bags 60 are carried by wheels 62 which run on rails 64.
  • the rails 64 form a continuous, usually oval, path along which the wheels 62 and Bags 60 from the conveyor drive motor 44 and conveyor drive device 50 be moved.
  • Each of the identical pockets 60 is a downward opening pocket. If the bag is 60 is located above the delivery station 24, a cam opens the lower side of the bag and the newspaper 23 falls out of the pocket 60 onto a gripper 32. The gripper 32 holds the newspaper 23 firmly and transports the newspaper to a reception point.
  • each pocket 60 must be positioned exactly relative to a sheet product feeder 54 when the sheet material product feeder begins feeding a sheet material product, ie, a cover or insert for the newspaper 23 into a pocket 60.
  • a sheet material product feed device 54 is shown, it can be assumed that a plurality of identical sheet material product feed devices 54 are located in an oval arrangement along the conveyor device 22 (FIG. 2).
  • a pickup sensor device 59 (FIG. 4) generates an output signal when a pocket 60 is in a predetermined positional relationship with a sheet material product feeder 54.
  • the pick-up location sensor device 59 contains a multiplicity of pocket target plates 61. Each of the pocket target plates 61 is fixedly connected to one of the pockets 60 and attached to the respective associated pocket 60. Furthermore, the pick-up location sensor device 59 comprises a plurality of pocket sensors 63. The pocket sensors 63 are fixedly attached in predetermined positions relative to the sheet material product feed devices 54. Thus, there is a pocket sensor 63 on each of the sheet material product feeders 54.
  • the pocket target moves 61 on this one pocket in a predetermined position relative to one Pocket sensor 63 on this one sheet material product feed device. If this happens, the pocket sensor 63 detects that the pocket target 61 is in the desired position is located relative to the sheet material product feeder 54. A sheet material product, i.e. a newspaper insert, then begins to pocket itself inside move.
  • the location sensor device 59 a variety can have different designs. So is shown in Fig. 4 Embodiment, the pocket impact surface 61 is a piece of metal with a Diameter of approximately 0.25 inches.
  • the pocket sensor 63 is an inductive one Proximity sensor. A suitable inductive proximity sensor or pocket sensor 63 is commercially available from Turck Inc., U.S.A.
  • the location sensor device 59 with a variety of inductive pocket sensors 63 for Detection of a metal pocket target 61 is preferred, if desired, other known types of sensors can be used. If desired, can For example, a retroreflector sensor can be used. Suitable retroreflector sensors are commercially available from Banner Engineering Corp., Inc., U.S.A.
  • each of the identical sheet material product feeders includes 54, a sheet material feed control unit 80, for example a microcomputer.
  • the sheet material feed control unit 80 is by a Communication network 82 is controllably connected to the main control unit 40.
  • 3 and 4 each show only a single sheet material product feeder 54 illustrated, it is believed that there are a variety of sheet material product feeders 54 there, which are arranged in an oval grouping (Fig. 2).
  • Each of the Sheet material product feeders 54 have the same construction and are through the communication network 82 is connected to the main control unit 40.
  • the communication network 82 is preferably configured in a ring shape. It is known that other types of configuration of communication networks can be used for to ensure communication between the various control units, e.g. as a star or priority chain network. Communication networks are known and are therefore not explained further.
  • the sheet material feed control unit 80 is provided with a feed motor drive circuit 84 connected.
  • the feed motor drive circuit 84 is electrically with a feed motor 86 and an electrical one (not shown) Energy source connected.
  • the feed motor drive circuit 84 provides electrical Power to motor 86.
  • One for use as a feed motor drive circuit 84 suitable device is from the Indramat Division of Rexroth Corporation, U.S.A. available.
  • a motor suitable for use as the feed motor 86 is of the type shown in FIG Indramat Division from Rexroth Corporation, U.S.A. It is known that others known servo motor power supplies and motors can be used.
  • a specific embodiment of the sheet material feed control unit 80 sends electrical control signals in a range of 0 volts to 10 volts to the feed motor drive circuit 84, which in turn controls the speed of the feed motor 86.
  • the 0 volt command signal corresponds to the lowest desired engine speed and the 10 volt command signal corresponds to the highest desired engine speed.
  • the Feed motor drive circuit 84 controls the speed of feed motor 86, by providing pulse motor modulated current in response to the feed motor 86 control voltage signal generated by the sheet material supply control unit 80 is fed.
  • Other embodiments of the sheet material feed control unit can use different electrical control signals, such as the digital control.
  • the desired range is Selectively measure operating speeds of the feed motor 86.
  • the operating speed of the feed motor 86 for the area dimensioned the control voltage by the sheet material supply control unit 80th provided.
  • a desired feed motor operating speed range from 0-2000 rpm. In the example, this would be Operating speed range the control voltage range from 0 volts to 10 volts of the control voltage values correspond to those of the feed motor drive circuit 84 are transmitted through the sheet material feed control unit 80. If the Sheet supply controller 80 in this example applies a 5 volt command signal the feed motor drive circuit 84 is transmitted, the associated pulse duration modulated Drive current on the feed motor windings through the feed motor drive circuit 84 to drive the engine at 1000 rpm.
  • the main control unit 40 operates the conveyor drive motor 44 for Driving the pocket conveyor 46 (Fig. 3) at a desired speed. simultaneously the main control unit 40 operates the feed motors 86 in FIGS Sheet material product feeders 54 (Figs. 2 and 3) at the same speed. Although the operating speed of the feed motors 86 is different from that Operating speed of the conveyor drive motor 44 is the operating speed Feed motors 86 in relation to the operating speed of the conveyor drive motor 44.
  • Main controller 40 selects for a selected conveyor drive motor operating speed a feed motor operating speed that a correctly feeding sheet material products to pockets 60.
  • the scaling factor or a cam function routine for the feed motor drive circuit 84 and the feed motor 86 can be selected so that the of of the main control unit 40 to the conveyor motor drive circuit 42 Command voltage is the same command voltage required to operate the Feed motor drive circuit 84 to command feed motor 86 with a Speed for a correct timing for feeding sheet material 94 (Fig. 4) turn on in the moving pockets 60. If in the example above the Main control unit 40 a command voltage of 5 volts to the collation and Conveyor motor drive circuit 42 for driving the conveyor drive motor at 900 RPM, a 5 volt command signal is also sent to the sheet feed control unit 80 through the communication network 82 and the sheet material supply control unit 80 sent.
  • Sheet material feed controller 80 uses this 5 volt command signal from the main control unit 40 as a basic command voltage signal.
  • the The base command voltage signal of 5 volts becomes the feed motor drive circuit 84 transmitted.
  • the feed motor drive circuit 84 den correct pulse duration modulated drive current to the feed motor windings to drive the feed motor 86 at the correct speed to coordinate the speed of the feeder 90 and the pocket conveyor speed for accurate Feeding sheet material 94 into the moving pockets 60 feeds.
  • the one-to-one scaling factor for the feed motor drive circuit 84 and the feed motor 86 only for the sake of a clear one Description was given. There may be other scaling factors or Cam functions can be used. It can also be assumed that the above Ranges of engine operating speeds and ranges of electrical control signals have been given herein for the purpose of clearer description only. It's not allowed Assume that the invention is based on a certain scaling factor, engine operating speed range and / or control signal value ranges is limited.
  • a feed motor position sensor 88 is operable with the feed motor 86 and electrically connected to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor position sensor 88 is a rotary encoder.
  • the feed motor position sensor 88 generates a series of electrical signals which indicate the position of the Show output shaft of feed motor 86.
  • the output signals from that Feed motor position sensor 88 are connected to the feed motor drive circuit 84 transferred.
  • the feed motor drive circuit 84 has a (not shown) Native encoder emulation circuit that the position signals from the Feed motor position sensor 88 converts into electrical pulse signals which Position of the output shaft of the feed motor 86 shows.
  • the pulse signal from the Encoder emulation circuit in the feed motor drive circuit 84 is connected to the Sheet material feed control unit 80 transmitted in the form of a return signal, which is used to control the speed of the feed motor 86.
  • the encoder in the feed motor position sensor 88 generates 10,000 pulses per Rotation of the output shaft of the feed motor 86.
  • a counter (not shown) in a feed drum registration function 120 (Fig. 5) of sheet material feed control unit 80 to zero set as described below.
  • the counter counts the pulses from the encoder emulation circuit in the feed motor drive circuit 84 to the position of the To determine the output shaft of the feed motor 86.
  • the counter With each complete Revolution of the feed motor 86 (Fig. 4), i.e. the counter counts 10,000 pulses, sets the counter in the feed drum registration function 120 (FIG. 5) of the sheet material feed control unit 80 back to zero.
  • the speed of the feed motor 86 is determined by summing the number of pulses in relation to time.
  • the Feed motor 86 is operable with sheet material feeder 90 connected.
  • the sheet material feeder 90 includes a feed drum 93 (Fig. 4) which is connected to a feed drum drive shaft 102.
  • the shaft 102 is along one arranged (not shown) central longitudinal axis of the feed drum 93.
  • the wave 102 is connected to the output shaft of the feed motor 86 by a (not shown) Reduction gear connected.
  • the reduction gear ensures a reduction of 10 to 1 Speed of rotation of the output shaft of the feed motor 86.
  • the feed drums 93 in each of the sheet material product feeders 54 must be triggered when the feed of a sheet material product in predetermined positions relative to the pockets 60, that is, an envelope or Supplement for newspaper 23 in a pocket 60.
  • a plurality of feed sensor devices 103 are available Available. So there is a respective feed sensor device 103 for the respective one corresponding sheet material product feed device 54.
  • Die Feed sensor devices 103 generate an output signal when an associated one Feed drum 93 (FIG. 4) is in a predetermined position relative to one Hopper 96 is located. When the feed sensor device 103 indicates that the Feed drum 93 is in the predetermined position relative to hopper 96 the feed drum can be considered to be in a starting position become.
  • the feed sensor device 103 includes a home position target plate 104 which is on the feed drum 93 is attached.
  • the home position target 104 is one Metal disc approximately 0.25 inch in diameter to influence an inductive Home position proximity sensor 106.
  • Home position sensor 106 is electrical connected to the sheet material feed control unit 80.
  • the Home position sensor 106 is operationally mounted next to feed drum 93, to generate an electrical signal when the home position plate 104 is within the working distance of the home position sensor 106.
  • the pocket sensor 63 is electrical with the sheet material supply control unit 80 connected.
  • the pocket sensor 63 is operationally adjacent to the pocket conveyor 46 attached to generate an electrical signal when one of the pocket targets 61 is within the working distance of the pocket sensor 63.
  • a suitable one Device for the home position sensors 106 and the pocket sensors 63 is below Model number Ni 8U-M12-AN4X-H1141 available from Turck Inc., U.S.A. inductive Proximity sensors and associated impact plates are known to the person skilled in the art and are not further explained. It is known that other types of sensors and Impact plates can be used to generate an electrical signal that the Position of the pocket or feed drum with respect to the sensor shows.
  • a suction device 114 (FIG. 4) is electrical with the sheet material feed control unit 80 connected.
  • the suction device 114 grips a piece of sheet material and uses a vacuum to pull the sheet material 94 out of a hopper 96.
  • the Feed device 90 has grippers 92, which are used to pick up and grip sheet material 94, which is pulled out of the hopper 96 by the suction device 114, at the Feed drum 93 are attached.
  • the grippers 92 add the sheet material 94 to the free time, whereby this is fed into the pockets 60, as by one Arrow 98 indicated.
  • a feed error sensor 110 is operatively attached to the feeder 90 and electrically connected to the sheet material supply control unit 80.
  • the Feed error sensor 110 detects when sheet insert 94 is not in the pocket 60 is fed and generates an electrical signal to the sheet material feed control unit 80 indicates a misfeed.
  • a suitable device for the feed error sensor 110 is available as a model number Q45BB6LVQ5 from Banner Engineering Corp., U.S.A., available.
  • the sheet material feed control unit 80 includes the feed drum registration function 120, one Feed motor setting function 122, a lock function 124, a feed error function 126 and the internal memory 127 for the different functions in the Sheet material feed control unit 80.
  • the feed drum registration function 120 is electrical with the home position sensor 106, pocket sensor 63, feed motor drive circuit 84 and Control unit for leading or trailing work 112 connected, of which it receives signals.
  • the feed drum registration function 120 is electrical with the Feed motor setting function 122 connected and this electrical Control signals.
  • the feed motor setting function 122 is through the communication network 82 controllably connected to the main control unit 40.
  • the feed motor adjustment function 122 transmits electrical signals to and receives electrical signals from the main control unit 40.
  • the feed motor setting function 122 is controllable connected to the feed motor drive circuit 84, the electrical energy to the Feed motor 86 feeds.
  • the blocking function 124 can be controlled by the communication network 82 with the Main control unit 40 connected.
  • the blocking function 124 transmits electrical signals to and receives electrical signals from the main control unit 40.
  • Control signals are from the blocking function 124 to the suction device 114.
  • the functions of only one of the Sheet material feed control units 80 are shown, it can be assumed that the other sheet material product feeders 54 identical sheet material feed control units that work the same way and the same Have the same construction as the sheet material feed control unit in FIG. 5.
  • a particular sheet material product feeder 54 can be assigned as Rework sheet material product feeder to serve.
  • a Rework sheet material product feeder 54 is ready to Feed sheet material into a particular pocket 60, if one upstream Sheet material product feeder does not feed sheet material to the bag.
  • the Rework sheet material product feeder 54 is for feeding Inserts blocked until instructed by the main control unit, one To correct feed errors.
  • the feed motor 86 is in the rework sheet material product feeder held in the off state until one Instruction from the main control unit 40 is made.
  • the feed error sensor 110 is operational with the feed error function 126 connected.
  • the feed error function 126 can be controlled by the communication network 82 connected to the main control unit 40.
  • Feed error function 126 communicates Signals on and receives signals from the main control unit 40.
  • the feed error sensor 110 detects a feed error from the feeder 54 is detected, an electrical signal indicating the feed error is sent to the Feed error function 126 in sheet material feed control unit 80 is transmitted.
  • the feed error function 126 transmits an electrical signal to the network 82 Main control unit 40, which (i) the occurrence of a feed failure at a particular of pockets 60 and (ii) sheet material product feeder 54 on which the Feed error has occurred.
  • the main control unit 40 then transmits a Rework signal to the correct downstream rework sheet material product feeder.
  • Each of the sheet material product feeders 54 that functions as a rework sheet material product feeder was determined with one or more of the connected upstream sheet material product feeders 54.
  • a Rework Sheet Material Product Feeder 54 can sheet material products included that are identical to the sheet material products in a related Sheet material product feeder are.
  • the rework sheet material product feeder a generic sheet material product included which is a missing sheet material product in any of a variety can replace upstream sheet material product feeders 54.
  • a feed motor 86 in a rework sheet material product feeder 54 to provide time to switch from an off state to an switched on state and the desired operating speed reach before a pocket 60 on which an upstream sheet material product feeder 54 has not supplied sheet material product, the rework sheet material product feeder 54 reached, there are a variety of Sheet material product feeders 54 between the rework sheet material product feeder and an associated upstream Sheet material article feeder.
  • the feed motor setting function 122 in the subsequent reworking feeder When instructed by the main control unit 40, the feed motor setting function 122 in the subsequent reworking feeder initially a base voltage control signal from the main control unit to the feed motor drive circuit 84 of the rework feeder.
  • the feed motor drive circuit 84 provides the correct pulse width modulated power supply to turn on the feed motor 86 to synchronize the rework sheet material product feeder 54 with the pocket conveyor 46. So the Feed motor 86 in the rework sheet material product feeder 54 switched on and accelerated to a desired operating speed before on Rework sheet material product is fed.
  • the lock function 124 in the rework sheet material supply control unit 80 receives a control signal from the main control unit 40 to supply the Rework sheet material in the right pocket.
  • the locking function 124 is transmitted a control signal to turn on the suction device 114 to supply a Copy of sheet material 94 into pocket 60 where the misfeed is discovered has been.
  • step 200 the Control process of sheet material feed control units 80 (FIG. 5) initialized, in which the control units are self-diagnosed, timers reset, memory cleared, etc., as is well known to those skilled in the art.
  • the main control unit 40 also executes an initialization process.
  • step 202 the feed drum 93 (FIG. 4) is removed from the feed motor 86 rotated to a "home" position and stopped where the home position target 104 is recognized by the starting position sensor 106.
  • the Feed drum registration function 120 (Fig. 5) sets the feed motor position counter described above to zero. When the feed drum 93 is in the "home” position has been rotated and stopped there, one also speaks of the feed drum 93 is in the absolute "zero" position.
  • step 202 the pockets 60 are moved to and from "home” positions stopped where the home position target plate 61 (FIG. 4) on each of the pockets 60 is located next to a pocket sensor 63.
  • a conveyor position counter will then open Set to zero. So are both the conveyor 22 and the sheet material product feeders 54 moved to a "zero" or "home” position and stopped there.
  • the main control unit 40 then instructs the conveyor motor drive circuit 42 to Turn on conveyor drive motor 44.
  • the main control unit 40 has the Sheet material feed control units 80 in each of the sheet material product feeders 54 to turn on the feed motors 86.
  • the Main control unit 40 instructs conveyor motor drive circuit 42, the conveyor drive motor 44 to accelerate to a desired speed.
  • the Main control unit 40 the sheet material feed control units 80 in the Sheet material product feeders 54, the feed motors 86 to a accelerate the desired speed.
  • step 204 the main control unit 40 (FIG. 5) transmits the basic command engine speed control voltage signals to (i) the conveyor motor drive circuit 42 and (ii) the sheet material feed control units 80.
  • the conveyor motor drive circuit 42 feeds pulse duration modulated current to the windings of the Conveyor drive motor 44 for driving the conveyor motor 44 with the predetermined one Engine speed.
  • the conveyor motor position sensor 52 transmits signals that indicate the Show the rotational position of the output shaft of the conveyor drive motor 44 to which Conveyor motor drive circuit 42.
  • the main control unit 40 receives pulse feedback signals from the internal one Encoder emulation circuit of the conveyor motor drive circuit 42.
  • the of the Conveyor motor drive circuit 42 transmitted to the main control unit 40 Pulse signals indicate the position of the output shaft of the conveyor drive motor 44.
  • the main control unit 40 counts the number of pulse signals from the Encoder emulation circuit in the conveyor motor drive circuit 42 with respect to the time to determine the operating speed of the conveyor drive motor 44.
  • the Feedback signal from the conveyor motor drive circuit 42 to the main control unit 40 (Fig. 5) is used to set the command voltage signal applied to the conveyor motor drive circuit 42 and the sheet material feed control units 80 is transmitted.
  • the main control unit 40 sends the command signal voltage for the pocket motor speed to the feed motor setting functions 122 in all of the sheet feed control units 80 along the collating and conveying device 22 are arranged.
  • the feed motor position sensor 88 generates signals that indicate the Show the rotational position of the output shaft of the associated feed motor 86.
  • the Encoder emulation circuit in sheet material supply control unit 80 transmits pulse signals to the main control unit 40 which determine the position of the Show output shaft of feed motor 86.
  • the main control unit 40 counts that Number of pulse signals from the sheet feed control unit 80 with respect to the time to determine the operating speed of the feed motor 86.
  • step 206 it is determined whether the pocket sensor 63 (FIG. 5) has generated a signal which corresponds to the Position of a pocket target 61 (Fig. 4), which is within the Working area of the pocket sensor 63 is located. If the detection in step 206 (Fig. 6) If this is confirmed, the process returns to step 204.
  • the feed motor adjustment function 122 (Fig. 5) continues to transmit the base command voltage to the Feed motor drive circuit 84. It should be understood that the main control unit 40 the basic command voltage signals (or motion command signals in a digital System) to the sheet feed control units 80 and that many Command sizes from the main control unit 40 through the sheet material feed control unit between the occurrence of signals from pocket sensors 63 be received.
  • step 208 the feed drum registration function 120 determines (Fig. 5) of the sheet material supply control unit 80 the error angle ⁇ (Fig. 4). If the pocket target is discovered before the feed drum reaches the "zero" position (FIG. 4), this will result in the feed drum 93 remaining behind the pocket 60 called, and the sheet material is late in the pocket. If the bag 60 is detected by pocket sensor 63 after feed drum 93 is in the "zero" position happens, this is called advancing the feed drum in front of the pocket, and the sheet material is fed into the pocket ahead of time.
  • the feed drum registration function 120 determines the angle error ⁇ (FIG. 4) between a position 105 and the "zero" position of the feed drum corresponding to the Location of home position sensor 45.
  • Position 105 represents the motor position when the feed drum registration function 120 (Fig. 5) the pocket position sensor signal received and this signal before passing the "zero" position by the motor was received. In other words, if the feed drum is left behind is shown.
  • the position of the feed motor 86 in the feed drum registration function 120 (Fig. 5) determined by the number of times in the counter at the time counted pulses is read on which the sensor signal by the pocket sensor 63rd is produced.
  • the angle error ⁇ (FIG. 4) is related to the motor position, when the pocket sensor signal is received.
  • the number of by Feed drum registration function 120 (FIG. 5) counted motor position pulses representing the Show angle error ⁇ is called the angle error count.
  • the angular error count corresponds to each motor position count, which is not zero at the time the pocket sensor generates a signal is.
  • step 210 it is determined whether the error angle ⁇ (FIG. 4) is caused by the above Angular error value is displayed, within a predetermined tolerance range located.
  • the acceptable range of an angular error ⁇ corresponds to the position of the Pocket target 61, which is within plus or minus 1/16 of an inch optimal feed position of the feed drum 93 is that described above
  • the “zero” position corresponds and is indicated by an arrow 98 in FIG. 4.
  • the Feed drum registration function 120 (FIG. 5) compares the angular error value with one predetermined tolerance value range. The angular error value is within the predetermined tolerance value range, the error lies within the tolerance.
  • angular error value greater than 9900 or less than 100, including zero the angle error is within a window that has a tolerance range is defined, and the process returns to step 204 (Fig. 6) where the feed motor adjustment function 122 (Fig. 5) continues the feed motor drive circuit 84 with the base command voltage value that is controlled by the Main control unit 40 is provided.
  • the tolerance range of Angular error values from the special collating conveyor and Feeder depends, i.e. Scope of the feed drum, motor and Conveyor speeds, distance of the pocket proximity sensor from the optimal one Feed position, etc.
  • step 210 the feed drum registration function 120 (FIG. 5) transmits an error command signal the feed motor adjustment function 122.
  • the error command signal indicates that (i) itself the angular error count is out of tolerance, and (ii) whether it is Error is a lagging or leading error. Is the angular error count for example less than 9900 and greater than a predetermined one Intermediate count, e.g. 5,000, the feed drum lags to the bag at a speed that needs to be adjusted. If the angular error count is greater than The feed drum moves 100 and less than the intermediate count, i.e. 5000 leading to the bag at a speed that needs to be adjusted. Thus the Motor position count indicates that the angle error is out of tolerance and whether this angular error is a lagging or a leading one. The process changes then to step 212.
  • step 212 (FIG. 6) that is provided by the main control unit 40 (FIG. 5) Basic command voltage signal to compensate for the angular error if it is is out of tolerance by the feed motor setting function 122 customized. If the error command signal indicates that the feed drum 93 (Fig. 4) of the Lagging pocket, the feed motor setting function 122 (FIG. 5) generates one Feed motor command voltage corresponding to a 10 percent increase in the basic command voltage signal transmitted from the main control unit 40 is added, i.e. 110% of the basic command voltage signal. During that Base command voltage signal changes continuously, the feed motor command voltage continuously adjusted to be 110% of the base command voltage signal equivalent.
  • the percentage of the increase in base command voltage to provide the customized feed motor command voltage is used for a specific conveyor system determined empirically. It is known that other empirically determined percentages as of Setting the feed motor speed depending on the specific conveyor systems and the desired feed motor speed compensation time can.
  • the feed motor adjustment function 122 creates one Feed motor command voltage that is 10 percent less than that of the Main control unit 40 provided basic command voltage signal, i.e. 90% of the basic command voltage signal. Which is 10 percent below the base command voltage value supply motor command voltage is applied to the supply motor drive circuit transmitted continuously until the angular error count is within of the tolerance range. The process then returns to step 204 (FIG. 6) and continues to loop as described above.
  • a control unit for leading / trailing work 112 (FIG. 4) is electrically connected the feed drum registration function 120 (FIG. 5) of the sheet material feed control unit 80 connected.
  • the control unit for pre / post work 112 is used by a machine operator to determine the feed position of the Allow the feed drum to run pre or post by using a "relative Home "position that is different from the home position which corresponds to the absolute "zero" position, which during the system initialization in above step 202 is set.
  • the operator "taps" the feed drum using the operator control unit for pre / post work 112 into the desired one Direction.
  • the operator control unit for pre-run / post-work 112 transmits electrical signal to the feed drum registration function 120, which in turn is a corresponding tip command signal to the feed motor setting function 122 transmitted.
  • the feed motor setting function 122 transmits a tap command voltage signal to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor drive circuit 84 feeds electrical energy to the motor windings of the feed motor 86 to 1/32 inch to select the feed drum for each tap command Direction to move.
  • each typing command is a Motor revolution, equivalent to a position count of that internal encoder in the feed motor drive circuit 84.
  • the feed drum registration function 120 (FIG. 5) centers the angular error count tolerance window at the new "relative starting" position of 5 counts.
  • the angle error lies within the new one the new relative starting position centered angle error tolerance window if the Angle error count is greater than 9905 or less than 105, including zero.
  • step 204 If the angular error count is within the shifted tolerance range, The process returns to step 204, where the feed motor setting function 122 further, the feed motor drive circuit 84 with that of the Main control unit 40 controls transmitted basic command voltage value. Is the Angular error count value outside the offset tolerance range, transmits the Feed motor setting function 122 the adjusted feed motor command voltage as required to the feed motor drive circuit 84.
  • the feed motor 86 in response to the pocket conveyor speed indicating signal by the main control unit 40 for leading or trailing work to a new "relative starting" position can be set.
  • the main control unit 40 is through the system 130 shown in FIG. 5 controllably connected to the feed drum registration function 120. If the pocket conveyor works at higher speed, it is desirable to use the sheet material inserts earlier than the optimal feeding position in the moving pockets supply.
  • Fig. 7 a graphical representation showing the percentage the desired advance work of the feed drum in relation to the pocket conveyor speed shows.
  • the main control unit 40 has one in one (not internal memory stored lookup table of values, accordingly the curve diagram shown in FIG. 7.
  • the conveyor motor drive circuit 42 (Fig. 5) transmits motor position pulses to the main control unit 40.
  • Die Main control unit 40 determines the speed of pockets 60 in response to the Sum of the number of position counts in relation to time. Once the pocket speed is determined, the main control unit 40 uses the Lookup table to determine the desired percentage correction for the command for preliminary work.
  • the percentage correction for the advance command is performed by the main control unit 40 (Fig. 5) of the system 130 to the feed drum registration function 120 in the Sheet material feed control unit 80 communicated.
  • a new "relative starting" position is performed by the feed drum registration function 120 in response to the percentage correction for the advance command determined.
  • the feed drum registration function 120 determines values for the shifted tolerance window for the Motor position angle error counts.
  • a correction command transmitted by the main control unit 40 for 0.1 percent advance work that in the feed drum registration function 120 (FIG. 5) the center of the angle error count tolerance window from absolutely “zero” the new "relative starting” position is shifted by 10 counts.
  • the new Angular error tolerance range for the angular error count is a count that is larger than 9910 and less than 110 counts.
  • a motor position count within this Tolerance range does not require adjustment of the feed motor command.
  • the actual relationship between the desired percentage correction lead and the number of offset values for the new "relative starting" position is for a specific collation and funding system determined empirically.
  • the system operates as described above. It should be understood that at changing pocket conveyor speed the main control unit 40 the percentage correction for the advance command updated to the feed drum registration function 120 is transmitted. If the signal for the percentage correction for the advance command changes, the feed drum registration function 120 determines one updated "relative starting" position. The counts for the offset angular error count tolerance window are also updated. The main control unit 40 can Provide signals for the percentage correction command that follow up the Cause feed position of the feed drum.
  • the above description has been made in connection with a device 20 which is used to compile newspapers 23.
  • the present invention can be used Example used for the production of magazines and / or brochures.
  • the present invention herein includes a pocket 22 conveyor 22 60, it is contemplated that the present invention may be described in either Connection with a rotating saddle-shaped conveyor system or a conveyor system can be used with sheet material pick-up points located on a flat Move back or pad along. It is also important to understand that different Special features of the present invention individually or combined with one another can be used.

Landscapes

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche aus US-A-4 753 430 bekannt ist.
Vorrichtungen zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen sind aus US 5,100,118; US 5,186,443; und US 5,499,803 bekannt. Eine Zusammentrageinrichtung für die Produktion von Zeitungen ist in US 5,186,443 offenbart. Dieses Patent beschreibt eine Zusammentrag- und Fördereinrichtung mit einer Hüllen-Zuführstation, wo die Hüllen der Zeitungen nacheinander in die nach oben offenen Taschen zugeführt werden. Beilagen werden an einer Vielzahl von Beilagen-Zuführstationen nacheinander in die jeweiligen Hüllen eingeführt. Die vollständigen Zeitungen werden an ein Auslagetransportsystem übergeben, in welchem die Zeitungen der Reihe nach ergriffen und zu einer Aufnahmestelle für weitere Verarbeitung transportiert werden.
Die Patentanmeldung EP 0 727 379 A2 offenbart eine weitere Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen. Die Vorrichtung weist eine Vielzahl von Boxen auf, welche entlang eines Förderbands angeordnet sind und welche Zeitungsblätter enthalten, welche in bestimmten Abständen in Taschen des Förderbands gelegt werden. Dazu weist das Förderband mehrere Unterteilungen auf, wobei zwischen je zwei Unterteilungen die Zeitungsblätter aus den Boxen abgelegt werden können. Die Zeitspanne, nach der jeweils eine neue Seite aus einer Zeitungsbox auf das Förderband gelangt, ist variabel ausgelegt und wird durch eine Steuerung beeinflusst, welche die Zeitspanne an die Geschwindigkeit des Förderbands anpasst. Das Förderband wird von einem Motor angetrieben, welcher zugleich auch als Motor für den Antrieb der Boxen dient, welche die Zeitungen auf das Förderband befördern. Die Antriebswelle des Förderbands und die Antriebswelle der Boxen ist dazu durch eine sogenanntes Phasenänderungsgerät miteinander verbunden, welches von einem Schrittmotor angetrieben wird. Damit kann die Geschwindigkeit, mit der die Boxen ihre Zeitungsblätter auf das Förderband befördern, in Vergleich zu der Geschwindigkeit des Förderbands verändert werden, wobei jedoch alle Boxen die gleiche Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen.
Auch aus der Anmeldung EP 0 709 331 A2 geht eine Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen hervor. Auch diese Vorrichtung weist ein Förderband auf, welches zwischen Abstandshaltern Blätter aus verschiedenen Boxen aufnimmt, wobei die Boxen parallel zum Förderband angeordnet sind. Die Mechanismen der Boxen, durch welche die Blätter aus den Boxen auf das Förderband gelangen, werden dabei von dem selben Motor angetrieben, welcher auch das Förderband antreibt. Damit die Boxen ihre Zeitungsblätter mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auf das Förderband gleiten lassen können, können die Mechanismen der Boxen derart verstellt werden, dass mittels eines Getriebes an den Boxen die Arbeitsgeschwindigkeit in einen ersten oder in einem zweiten Gang umgeschaltet werden kann.
Die Schrift JP 0 4-269594 offenbart einen Mechanismus, welcher ebenfalls in Vorrichtungen zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen verwendet wird. Der offenbarte Mechanismus ist dazu da, Blätter aus einer Box, welche parallel zu einem Förderband angeordnet ist, aus der Box auf das Förderband zu transportieren. Der Mechanismus weist eine große Greifertrommel auf, welche die Blätter aus einer Box zieht und dann an zwei kleinere Trommeln weiterreicht, welche durch ihr Zusammenwirken das von der Greifertrommel herbei gereichte Blatt auf das Förderband befördern. Sowohl die Greifertrommel als auch die beiden kleineren Transporttrommeln werden von eigenen Elektromotoren angetrieben. Des weiteren ist eine Steuerung vorhanden, welche die Drehgeschwindigkeit der Greifertrommel auf die Geschwindigkeit eines Antriebsmotors für das Förderband abstimmen kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen. Obwohl die Vorrichtung bevorzugt für die Zusammenstellung von Zeitungen verwendet werden soll, ist es beabsichtigt, die Vorrichtung auch für Bogenmaterial-Zusammenstellungen von anderen Produkten, wie z. B. Zeitschriften und Broschüren oder für das Zusammentragen von Signaturen zu verwenden. Es ist vorgesehen, eine Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen von der wohlbekannten Art der Einsteckmaschinen mit Fülltrichter und Umlaufförderer für die Produktion von Zeitungen zu verwenden. Es kann aber auch eine Vorrichtung mit einem umlaufenden sattelförmigen Zusammentragsystem sein. Ebenso kann es sich um eine Vorrichtung handeln, bei der sich die Produkte mit dem flachen Rücken auf der Förderlage befinden.
Die Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen umfasst eine Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen, die entlang einer Fördereinrichtung angeordnet sind. Die Fördereinrichtung wird betrieben, um Produktaufnahmestellen nacheinander an den jeweiligen Zuführeinrichtungen vorbei zu bewegen. Die Betriebsgeschwindigkeit von Regelmotoren in den Produkt-Zuführeinrichtungen wird durch Steuereinheiten für die Vorrichtung variiert. Die Betriebsgeschwindigkeit eines Regelmotors in einer Antriebseinrichtung für die Fördereinrichtung wird durch die Steuereinheiten für die Vorrichtung variiert.
Mit jeder der Aufnahmestellen auf der Fördereinrichtung und jeder der Produkt-Zuführeinrichtungen ist jeweils ein Aufnahmestellensensor verbunden. Die Aufnahmestellensensoren erzeugen Ausgangssignale, wenn die zugehörige Aufnahmestelle sich in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zu einer Produkt-Zuführeinrichtung befindet. Ferner ist jeweils ein Zuführungssensor mit jeder der Produkt-Zuführeinrichtungen verbunden. Der Zuführungssensor erzeugt ein Betriebssignal, wenn die zugehörige Produkt-Zuführeinrichtung sich in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet. Die Steuereinheiten steuern den Betrieb der Produkt-Zuführeinrichtungen bestimmt durch die Ausgangssignale von den Aufnahmestellensensoren und den Zuführsensoren.
Es ist zu erwägen, daß während des Betriebs der Vorrichtung die Produkt-Zuführeinrichtungen es gelegentlich unterlassen, ein Bogenmaterial-Produkt einer Aufnahmestelle auf der Fördereinrichtung zuzuführen. Dafür ist ein Zuführfehler-Sensor vorgesehen, der das Versagen der Produkt-Zuführeinrichtung und somit das Fehlen eines Produktes an der Aufnahmestelle feststellt. Wenn ein Zuführfehler-Sensor feststellt, daß ein Bogenmaterial-Produkt nicht zugeführt wurde, bewirken die Steuereinheiten die Einschaltung eines Motors in einer Nachbesserungs-Zuführeinrichtung, um ein Bogenmaterial-Produkt der Aufnahmestelle zuzuführen, der kein Bogenmaterial-Produkt von einer der Bogenmaterial-Zuführeinrichtungen zugeführt wurde.
Während des Betriebs der Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen kann es erwünscht sein, eine der Produkt-Zuführeinrichtungen relativ zu den anderen Produkt-Zuführeinrichtungen vorlaufend oder nachlaufend arbeiten zu lassen. Um dies zu bewerkstelligen, verfügen die Steuereinheiten über eine Zuführeinstellung, die eine Veränderung im Verhältnis einer der Produkt-Zuführeinrichtungen relativ zu den anderen Produkt-Zuführeinrichtungen während des Betriebs der Motoren in den Produkt-Zuführeinrichtungen bewirkt. Folglich, während die Motoren in den Produkt-Zuführeinrichtungen in einem ersten Gang arbeiten, wird die Betriebsgeschwindigkeit eines Motors in einer der Produkt-Zuführeinrichtungen verändert, während die Motoren in den anderen Produkt-Zuführeinrichtungen weiterhin im ersten Gang arbeiten.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten, nachstehend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
einen schematischen Aufriß einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 2
eine schematische Draufsicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3
einen schematischen Ablaufplan, der einen Teil der mit der Vorrichtung der Fig. 1 verbundenen Steuerschaltung zeigt;
Fig. 4
eine schematische Darstellung einer Bogenmaterial-Zuführeinrichtung und Steuerschaltung in der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 5
einen Funktionsablaufplan der Steuerschaltung für eine Bogenmaterial-Zuführeinrichtung in der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 6
(auf Blatt 3 der Zeichnungen) ein Flußdiagramm, das einen Teil eines Steuerungsprozesses mit anschließender Steuerschaltung für die Vorrichtung der Fig. 1 zeigt; und
Fig. 7
(auf Blatt 1 der Zeichnungen) eine graphische Darstellung, die einen Prozentsatz des Vorschubs der Zuführtrommel bezüglich der Geschwindigkeit der Taschen-Förderanlage zeigt.
Allgemeine Beschreibung
Eine Vorrichtung 20 zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen ist in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt. Die vorliegende Erfindung kann für das Bilden von vielerlei Bogenmaterial-Zusammenstellungen verwendet werden, jedoch umfaßt die Vorrichtung 20 eine Fördereinrichtung 22, womit auch vollständige Zeitungen 23 zusammengestellt werden können. Jede der Zeitungen 23 hat eine Hülle oder einen äußeren Umschlagteil. Während der Zusammenstellung der vollständigen Zeitungen 23 werden Beilagen in die Hüllen eingelegt.
Stationäre Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 sind entlang der Fördereinrichtung 22 angeordnet. Die Fördereinrichtung 22 hat eine Auslagestation 24, wo die zusammengestellten Zeitungen 23 einer Greifer-Fördereinrichtung 26 übergeben werden. Die Fördereinrichtung 22 befindet sich über der Greifer-Fördereinrichtung 26, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Greifer-Fördereinrichtung 26 transportiert die Zeitungen zu Aufnahmeförderern oder anderen Stellen zur weiteren Verarbeitung.
Die Greifer-Fördereinrichtung 26 umfaßt eine Vielzahl von identischen Greifern 32, die durch eine (nicht dargestellte) Förderkette miteinander verbunden sind. Die Förderkette wird mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang einer Bahn 34 bewegt. Die Greifer 32 werden nacheinander geschlossen, um die Zeitungen 23 an der Auslagestation 24 zu ergreifen. Danach werden die Greifer 32 von der Auslagestation 24 entlang der Bahn 34 bewegt.
Antrieb der Fördereinrichtung und Steuereinheiten
Eine Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 3), vorzugsweise ein Mikrocomputer, ist mit einer Antriebsschaltung 42 des der Fördereinrichtung zugeordneten Motors verbunden. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 ist mit einem Antriebsmotor 44 für die Fördereinrichtung 22 verbunden. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 ist ebenfalls mit einer (nicht dargestellten) elektrischen Energiequelle verbunden.
Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 liefert elektrische Energie an den Förderer-Antriebsmotor 44. Eine Vorrichtung, die für eine Verwendung als Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 geeignet ist, ist im Handel von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Ein Motor, der sich zur Verwendung als Antriebsmotor 44 eignet, ist von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Die Verwendung anderer bekannter Motorantriebsschaltungen und Motoren ist ebenfalls möglich.
Die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 3) sendet elektrische Steuersignale an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42, die ihrerseits die Drehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 steuert. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 steuert die Drehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 in Reaktion auf Steuersignale, die von der Hauptsteuereinheit 40 erzeugt werden. Ein Ausgangspositionssensor 45 erzeugt eine Ausgabe an die Hauptsteuereinheit 40, wenn die Fördereinrichtung 22 sich in einer Ausgangsposition bzw. Ausgangsstellung relativ zu den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 befindet.
Der Förderer-Antriebsmotor 44 (Fig. 3) ist betriebsmäßig an einen Taschen-Förderer 46 durch ein Untersetzungsgetriebe 48 und eine Förderer-Antriebseinrichtung 50 gekoppelt. Die Förderer-Antriebseinrichtung 50 ist mit einer Fördereinrichtung 22 verbunden, welche dieselbe allgemeine Konstruktion aufweist wie in der US 5,709,375 offenbart. Alternativ kann die Fördereinrichtung 22 eine Konstruktion aufweisen, welche der in US 5,186,443 offenbarten gleicht.
Ein Motorabtriebswellen-Positionssensor oder Signalerzeuger 52, ein bekanntes Drehgeber, ist betriebsmäßig mit dem Förderer-Antriebsmotor 44 verbunden. Der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 (Fig. 3) ist elektrisch mit der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 verbunden. Der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 erzeugt ein elektrisches Rückführsignal, welches die Position der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44 aufzeigt. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 hat eine (nicht dargestellte) interne Drehgeberemulationsschaltung, die das Rückführsignal, d.h. eine Reihe von Impulsen, von dem Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 empfängt.
Falls gewünscht, kann der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 ein Resolver sein. Falls der Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 ein Resolver ist, wandelt die interne Drehgeberemulationsschaltung in der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 das Spannungs- und Phasen-Rückführsignal in ein elektrisches Impulssignal um.
Beim ersten Einschalten der Hauptsteuereinheit 40, wird ein (nicht dargestellter) Motor-Positionszähler in der Hauptsteuereinheit 40 auf Null gesetzt. Das Impulssignal von der internen Drehgeberemulationsschaltung der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 wird an die Hauptsteuereinheit 40 als Rückführsignal zur Regulierung der Drehzahl gesendet, mit welcher der Förderer-Antriebsmotor 44 arbeitet. Die interne Drehgeberemulationsschaltung in der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 erzeugt 10.000 Impulse pro Umdrehung der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44. Der Zähler in der Hauptsteuereinheit 40 zählt die Impulse, um die Position der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44 zu bestimmen. Nach jeder vollendeten Umdrehung des Förderer-Antriebsmotors, d.h. der Zähler zählt 10.000 Impulse, setzt der Zähler in der Hauptsteuereinheit 40 auf Null zurück. Die Drehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 wird in der Hauptsteuereinheit 40 durch Summieren der Anzahl von Impulsen in bezug auf die Zeit ermittelt. Dies ermöglicht der Hauptsteuereinheit 40 die Betriebsgeschwindigkeit des Förderer-Antriebsmotors 44 durch die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 zu regulieren. Es ist bekannt, daß die Anzahl der Impulse pro Umdrehung von 10.000 abweichen kann, abhängig von der gewünschten Auflösung der Motorposition. Natürlich können andere bekannte Drehgeber als Motorabtriebswellen-Positionssensor 52 verwendet werden.
Der Taschen-Förderer 46 der Fördereinrichtung 22 hat eine Vielzahl miteinander verbundener Taschen oder Bogenmaterial-Aufnahmestellen 60, die einen ununterbrochenen ovalen Förderkreis bilden (Fig. 2). Die miteinander verbundenen Taschen 60 werden durch Räder 62 getragen, die auf Schienen 64 laufen. Die Schienen 64 bilden eine ununterbrochene, gewöhnlich ovale, Strecke, entlang der die Räder 62 und Taschen 60 von dem Förderer-Antriebsmotor 44 und der Förderer-Antriebseinrichtung 50 bewegt werden.
Jede der identischen Taschen 60 ist eine nach unten öffnende Tasche. Wenn die Tasche 60 sich über der Auslagestation 24 befindet, öffnet ein Nocken die untere Seite der Tasche und die Zeitung 23 fällt aus der Tasche 60 auf einen Greifer 32. Der Greifer 32 hält die Zeitung 23 fest und transportiert die Zeitung zu einer Aufnahmestelle.
Während die identischen Taschen oder Bogenmaterial-Aufnahmestellen 60 an den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 entlang bewegt werden, werden in jede der Taschen Bogenmaterial-Produkte zugeführt. Jede Tasche 60 muß genau relativ zu einer Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 positioniert sein, wenn die Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung mit dem Zuführen eines Bogenmaterial-Produktes beginnt, d.h. eine Hülle oder Beilage für die Zeitung 23 in eine Tasche 60. Wenngleich in Fig. 3 nur eine einzelne Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 gezeigt ist, ist davon auszugehen, daß sich eine Vielzahl identischer Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 in ovaler Anordnung entlang der Fördereinrichtung 22 befinden (Fig. 2).
Eine Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 (Fig. 4) erzeugt ein Ausgangssignal, wenn eine Tasche 60 sich in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zu einer Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 befindet. Die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 enthält eine Vielzahl von Taschen-Auftreffplatten 61. Jede der Taschen-Auftreffplatten 61 ist fest mit jeweils einer der Taschen 60 verbunden und an der jeweilig zugehörigen Tasche 60 angebracht. Ferner umfaßt die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 eine Vielzahl von Taschen-Sensoren 63. Die Taschen-Sensoren 63 sind fest in vorbestimmten Positionen relativ zu den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 angebracht. Somit gibt es jeweils einen Taschen-Sensor 63 an jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54.
Wird eine der Taschen 60 in eine vorbestimmte Position relativ zu einer der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 bewegt, bewegt sich die Taschen-Auftreffplatte 61 an dieser einen Tasche in eine vorbestimmte Position relativ zu einem Taschen-Sensor 63 an dieser einen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung. Wenn dies geschieht, erkennt der Taschen-Sensor 63, daß die Taschen-Auftreffplatte 61 sich in der gewünschten Position relativ zu der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 befindet. Ein Bogenmaterial-Produkt, d.h. eine Zeitungsbeilage, beginnt dann, sich in die Tasche hineinzubewegen.
Es ist vorgesehen, daß die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 eine Vielzahl unterschiedlicher Bauweisen aufweisen kann. So ist in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Taschen-Auftreffläche 61 ein Stück Metall mit einem Durchmesser von ungefähr 0.25 Inch. Der Taschen-Sensor 63 ist ein induktiver Näherungssensor. Ein geeigneter induktiver Näherungssensor oder Taschen-Sensor 63 ist im Handel von Turck Inc., U.S.A., erhältlich.
Wenngleich davon ausgegangen wird, daß eine Ausführung der Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung 59 mit einer Vielzahl von induktiven Taschen-Sensoren 63 zum Erkennen einer Metall-Taschen-Auftreffplatte 61 bevorzugt wird, können, falls gewünscht, andere bekannte Arten von Sensoren verwendet werden. Falls gewünscht, kann beispielsweise ein Retroreflektor-Sensor verwendet werden. Geeignete Retroreflektor-Sensoren sind im Handel von Banner Engineering Corp., Inc., U.S.A., erhältlich.
Antrieb der Zuführeinrichtung und Steuereinheiten
Wie aus Fig. 3 und Fig. 4 zu ersehen, umfaßt jede der identischen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 eine Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80, beispielsweise einen Mikrocomputer. Die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 ist durch ein Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Wenngleich in Fig. 3 und Fig. 4 jeweils nur eine einzelne Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 dargestellt ist, ist davon auszugehen, daß es eine Vielzahl von Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 gibt, die in ovaler Gruppierung angeordnet sind (Fig. 2). Jede der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 weist dieselbe Bauweise auf und ist durch das Kommunikationsnetz 82 mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden.
Vorzugsweise ist das Kommunikationsnetz 82 ringförmig konfiguriert. Es ist bekannt, daß andere Konfigurationsarten von Kommunikationsnetzen verwendet werden können, um für die Kommunikation zwischen den verschiedenen Steuereinheiten zu sorgen, z.B. als Stern- oder Prioritätskettennetz. Kommunikationsnetze sind bekannt und werden daher nicht weiter erläutert.
Die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 ist mit einer Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 verbunden. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 ist elektrisch mit einem Zuführungs-Motor 86 und einer (nicht dargestellten) elektrischen Energiequelle verbunden. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 liefert elektrische Energie an den Motor 86. Eine zur Verwendung als Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 geeignete Vorrichtung ist von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Ein zur Verwendung als Zuführungs-Motor 86 geeigneter Motor ist von der Indramat Division der Rexroth Corporation, U.S.A., erhältlich. Es ist bekannt, daß andere bekannte Servomotor-Stromversorgungen und Motoren verwendet werden können.
Ein spezielle Ausführungsbeispiel der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 sendet elektrische Steuersignale in einem Bereich von 0 Volt bis 10 Volt an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84, die ihrerseits die Drehzahl des Zuführungs-Motors 86 regelt.
Das Befehlssignal von 0 Volt entspricht der niedrigsten gewünschten Motordrehzahl und das Befehlssignal von 10 Volt entspricht der höchsten gewünschten Motordrehzahl. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 steuert die Drehzahl des Zuführungs-Motors 86, indem dem Zuführungs-Motor 86 impulsdauer-modulierter Strom in Reaktion auf das durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 erzeugte Steuerspannungssignal zugeführt wird. Andere Ausführungsbeispiele der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit können sich unterschiedlicher elektrischer Steuersignale bedienen, wie beispielsweise der digitalen Steuerung.
In der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 ist der gewünschte Bereich der Betriebsdrehzahlen des Zuführungs-Motors 86 selektiv bemessen. In einem Ausführungsbeispiel ist die Betriebsdrehzahl des Zuführungs-Motors 86 für den Bereich der Steuerspannung bemessen, die durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 bereitgestellt wird. So kann zum Beispiel ein gewünschter Zuführungs-Motor-Betriebsdrehzahlbereich von 0-2000 U/min gewählt werden. In dem Beispiel würde dieser Betriebsdrehzahlbereich dem von 0 Volt bis 10 Volt reichenden Steuerspannungsbereich der Steuerspannungswerte entsprechen, welche der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt werden. Wenn die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 in diesem Beispiel ein 5 Volt-Befehlssignal an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 übermittelt, wird der zugehörige impulsdauer-modulierte Antriebsstrom an den Zuführungs-Motor-Wicklungen durch die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 angelegt, um den Motor mit 1000 U/min anzutreiben.
Die Hauptsteuereinheit 40 bewirkt den Betrieb des Förderer-Antriebsmotors 44 zum Antreiben des Taschen-Förderers 46 (Fig. 3) mit einer gewünschten Drehzahl. Gleichzeitig bewirkt die Hauptsteuereinheit 40 den Betrieb der Zuführungs-Motoren 86 in den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 (Fig. 2 und 3) bei gleicher Drehzahl. Wenngleich die Betriebsgeschwindigkeit der Zuführungs-Motoren 86 verschieden von der Betriebsgeschwindigkeit des Förderer-Antriebsmotors 44 ist, steht die Betriebsdrehzahl der Zuführungs-Motoren 86 in Beziehung zu der Betriebsdrehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44. So wählt die Hauptsteuereinheit 40 für eine gewählte Förderer-Antriebsmotor-Betriebsdrehzahl eine Zuführungs-Motor-Betriebsdrehzahl, die ein korrektes Zuführen der Bogenmaterial-Produkte zu den Taschen 60 bewirkt.
Der Skalierungsfaktor oder ein Nockenfunktionsroutine für die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 und den Zuführungs-Motor 86 kann so gewählt werden, daß die von der Hauptsteuereinheit 40 an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 übermittelte Befehlsspannung dieselbe Befehlsspannung ist, welche erforderlich ist, um der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 zu befehlen, den Zuführungs-Motor 86 mit einer Drehzahl für eine korrekte zeitliche Einstellung zum Zuführen des Bogenmaterials 94 (Fig. 4) in die sich bewegenden Taschen 60 einzuschalten. Wenn im vorstehenden Beispiel die Hauptsteuereinheit 40 eine Befehlsspannung von 5 Volt an die Zusammentrag- und Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 zum Antreiben des Förderer-Antriebsmotors mit 900 U/min übermittelt, wird ein 5 Volt-Befehlssignal auch an die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 durch das Kommunikationsnetz 82 und die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 gesendet. Die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verwendet das 5 Volt-Befehlssignal von der Hauptsteuereinheit 40 als Basisbefehl-Spannungssignal. Das Basisbefehls-Spannungssignal von 5 Volt wird der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 übermittelt. Dies führt dazu, daß die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 den korrekten impulsdauer-modulierten Antriebsstrom an die Zuführungs-Motorwicklungen zum Antreiben des Zuführungs-Motors 86 mit der korrekten Drehzahl zum Koordinieren der Drehzahl der Zuführeinrichtung 90 und der Taschen-Förderer-Drehzahl zum genauen Zuführen von Bogenmaterial 94 in die sich bewegenden Taschen 60, speist.
Es gilt zu verstehen, daß der Skalierungsfaktor von eins zu eins für die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 und den Zuführungs-Motor 86 nur aus Gründen einer klaren Beschreibung angeführt wurde. Es können andere Skalierungsfaktoren oder Nockenfunktionen verwendet werden. Ebenso ist davon auszugehen, daß die obigen Bereiche der Motor-Betriebsdrehzahlen und die Bereiche der elektrischen Steuersignale hierin nur zum Zweck einer klareren Beschreibung angeführt wurden. Es darf nicht angenommen werden, daß die Erfindung auf einen bestimmten Skalierungsfaktor, Motor-Betriebsdrehzahlbereich und/oder Steuersignal-Wertebereiche begrenzt ist.
Ein Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 ist betriebsmäßig mit dem Zuführungs-Motor 86 und elektrisch mit der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 verbunden. Vorzugsweise ist der Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 ein Drehgeber. Der Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 erzeugt eine Reihe von elektrischen Signalen, welche die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 aufzeigen. Die Ausgangssignale von dem Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 werden an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 übertragen. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 hat einen (nicht dargestellten) systemeigenen Drehgeberemulationsschaltung, der die Positionssignale von dem Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 in elektrische Impulssignale umwandelt, welche die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 aufzeigt. Das Impulssignal von der Drehgeberemulationsschaltung in der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 wird an die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 in Form eines Rückführsignals übermittelt, das zum Steuern der Drehzahl des Zuführungs-Motors 86 verwendet wird.
Der Drehgeber in dem Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 erzeugt 10.000 Impulse pro Umdrehung der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86. Während der Systeminitialisierung wird ein (nicht dargestellter) Zähler in einer Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 auf Null gesetzt, wie nachstehend beschrieben. Der Zähler zählt die Impulse von der Drehgeber-Emulationsschaltung in der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84, um die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 zu bestimmen. Bei jeder vollendeten kompletten Umdrehung des Zuführungs-Motors 86 (Fig. 4), d.h. der Zähler zählt 10.000 Impulse, setzt sich der Zähler in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 auf Null zurück. Die Drehzahl des Zuführungs-Motors 86 wird durch Summieren der Anzahl der Impulse in bezug auf die Zeit ermittelt. Der Zuführungs-Motor 86 ist betriebsmäßig mit einer Bogenmaterial-Zuführeinrichtung 90 verbunden.
Die Bogenmaterial-Zuführeinrichtung 90 umfaßt eine Zuführtrommel 93 (Fig. 4), welche mit einer Zuführtrommel-Antriebswelle 102 verbunden ist. Die Welle 102 ist entlang einer (nicht dargestellten ) mittigen Längsachse der Zuführtrommel 93 angeordnet. Die Welle 102 ist mit der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 durch ein (nicht dargestelltes) Untersetzungsgetriebe verbunden. In einem speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung sorgt das Untersetzungsgetriebe für eine Untersetzung von 10 zu 1 der Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86.
Die Zuführtrommeln 93 in jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 (Fig. 2) müssen bei einem Auslösen der Zuführung von einem Bogenmaterial-Produkt in vorbestimmten Positionen relativ zu den Taschen 60 sein, das heißt, eine Hülle oder Beilage für die Zeitung 23 in eine Tasche 60. Zusammen mit den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54stehen eine Vielzahl von Zuführsensoreinrichtungen 103 zur Verfügung. So gibt es je eine jeweilige Zuführsensoreinrichtung 103 für die jeweilige entsprechende Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54. Die Zuführsensoreinrichtungen 103 erzeugen ein Ausgangssignal, wenn eine zugehörige Zuführtrommel 93 (Fig. 4) sich in einer vorbestimmten Position relativ zu einem Fülltrichter 96 befindet. Wenn die Zuführsensoreinrichtung 103 anzeigt, daß die Zuführtrommel 93 sich in der vorbestimmten Position relativ zu dem Fülltrichter 96 befindet, kann die Zuführtrommel als in einer Ausgangsposition befindlich betrachtet werden.
Die Zuführsensoreinrichtung 103 umfaßt eine Ausgangspositions-Auftreffplatte 104, die an der Zuführtrommel 93 angebracht ist. Die Ausgangspositions-Auftreffplatte104 ist eine Metallscheibe von ungefähr 0,25 Inch Durchmesser zur Beeinflussung eines induktiven Ausgangsposition-Näherungssensors 106. Der Ausgangspositionssensor 106 ist elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Der Ausgangspositionssensor 106 ist betriebsmäßig neben der Zuführtrommel 93 angebracht, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wenn die Ausgangspositions-Auftreffplatte 104 sich innerhalb des Arbeitsabstandes des Ausgangspositionssensors 106 befindet.
Der Taschen-Sensor 63 ist elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Der Taschen-Sensor 63 ist betriebsmäßig neben dem Taschen-Förderer 46 angebracht, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wenn eine der Taschen-Auftreffplatten 61 sich innerhalb des Arbeitsabstandes des Taschen-Sensors 63 befindet. Ein geeignetes Gerät für die Ausgangspositionssensoren 106 und die Taschen-Sensoren 63 ist unter Modell-Nummer Ni 8U-M12-AN4X-H1141 von Turck Inc., U.S.A., erhältlich. Induktive Näherungssensoren und zugehörige Auftreffplatten sind dem Fachmann bekannt und werden nicht weiter erläutert. Es ist bekannt, daß andere Arten von Sensoren und Auftreffplatten verwendet werden können, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das die Position der Tasche oder Zuführtrommel bezüglich des Sensors aufzeigt.
Eine Saugervorrichtung 114 (Fig. 4) ist elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Die Saugervorrichtung 114 greift ein Stück Bogenmaterial und nutzt ein Vakuum, um das Bogenmaterial 94 aus einem Fülltrichter 96 zu ziehen. Die Zuführeinrichtung 90 hat Greifer 92, die zum Aufnehmen und Greifen von Bogenmaterial 94, das durch die Saugervorrichtung 114 aus dem Fülltrichter 96 gezogen wird, an der Zuführtrommel 93 angebracht sind. Die Greifer 92 geben das Bogenmaterial 94 zum richtigen Zeitpunkt frei, wodurch dieses in die Taschen 60 zugeführt wird, wie durch einen Pfeil 98 angedeutet.
Ein Zuführfehler-Sensor 110 ist betriebsmäßig neben der Zuführvorrichtung 90 angebracht und elektrisch mit der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Der Zuführfehler-Sensor 110 erkennt, wenn eine Bogenmaterialbeilage 94 nicht in die Tasche 60 zugeführt wird und erzeugt ein elektrisches Signal, das der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 einen Zuführfehler anzeigt. Ein geeignetes Gerät für den Zuführfehler-Sensor 110 ist als Modell-Nummer Q45BB6LVQ5 von Banner Engineering Corp., U.S.A., erhältlich.
In Fig. 5 sind die Funktionen, die intern in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 ausgeführt werden, in Form eines Funktionsablaufplans dargestellt. Die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 umfaßt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120, eine Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122, eine Sperrfunktion 124, eine Zuführfehlerfunktion 126 und den internen Speicher 127 für die unterschiedlichen Funktionen in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80.
Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ist elektrisch mit dem Ausgangspositionssensor 106, dem Taschen-Sensor 63, der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 und der Steuereinheit für vorlaufendes oder nachlaufendes Arbeiten 112 verbunden, von welchen sie Signale empfängt. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ist elektrisch mit der Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 verbunden und übermittelt dieser elektrische Steuersignale.
Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 ist durch das Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 übermittelt elektrische Signale an und empfängt elektrische Signale von der Hauptsteuereinheit 40. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 ist steuerbar mit der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 verbunden, die elektrische Energie an den Zuführungs-Motor 86 speist.
Die Sperrfunktion 124 ist durch das Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Sperrfunktion 124 übermittelt elektrische Signale an und empfängt elektrische Signale von der Hauptsteuereinheit 40. Steuersignale werden von der Sperrfunktion 124 an den Saugervorrichtung 114 übermittelt. Je nach gewünschtem Inhalt einer Zeitung kann eine bestimmte Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 daran gehindert werden, Bogenmaterial 94 aus ihrem Fülltrichter 96 in die Taschen 60 des Taschen-Förderers 46 zuzuführen. Wenngleich in Fig. 5 die Funktionen von nur einer der Bogenmaterial-Zufürungs-Steuereinheiten 80 dargestellt sind, ist davon auszugehen, daß die anderen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 identische Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten umfassen, die auf dieselbe Weise funktionieren und dieselbe Bauweise aufweisen wie die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit in Fig. 5.
Eine bestimmte Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 kann zugewiesen werden, als Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung zu dienen. Eine Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 steht bereit, um Bogenmaterial in eine bestimmte Tasche 60 zuzuführen, wenn eine vorgeschaltete Bogenmaterial-Produkt-Zuführung der Tasche kein Bogenmaterial zuführt. Die Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 ist für ein Zuführen von Beilagen gesperrt, bis sie durch die Hauptsteuereinheit angewiesen wird, einen Zuführfehler nachzubessern. Somit wird der Zuführungs-Motor 86 in der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung in abgeschaltetem Zustand gehalten, bis eine Anweisung von der Hauptsteuereinheit 40 erfolgt.
Der Zuführfehler-Sensor 110 ist betriebsmäßig mit der Zuführfehlerfunktion 126 verbunden. Die Zuführfehlerfunktion 126 ist durch das Kommunikationsnetz 82 steuerbar mit der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Zuführfehlerfunktion 126 übermittelt Signale an und empfängt Signale von der Hauptsteuereinheit 40.
Wenn der Zuführfehler-Sensor 110 einen Zuführfehler von der Zuführeinrichtung 54 entdeckt, wird ein elektrisches Signal, das den Zuführfehler anzeigt, an die Zuführfehlerfunktion 126 in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt. Die Zuführfehlerfunktion 126 übermittelt durch das Netz 82 ein elektrisches Signal an die Hauptsteuereinheit 40, welches (i) das Auftreten eines Zuführfehlers an einer bestimmten der Taschen 60 und (ii) die Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54, an welcher der Zuführfehler aufgetreten ist, anzeigt. Die Hauptsteuereinheit 40 übermittelt dann ein Nachbesserungssignal an die korrekte nachgeschaltete Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung.
Jede der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54, die als Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung bestimmt wurde, ist mit einer oder mehreren der vorgeschalteten Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 verbunden. Eine Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 kann Bogenmaterial-Produkte enthalten, die identisch mit den Bogenmaterial-Produkten in einer zugehörigen Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung sind. Alternativ kann die Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung ein generisches Bogenmaterial-Produkt enthalten, das ein fehlendes Bogenmaterial-Produkt in einer beliebigen von einer Vielzahl von vorgeschalteten Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 ersetzen kann. Um einen Zuführungs-Motor 86 in einer Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 Zeit bereitzustellen, um von einem ausgeschalteten Zustand in einen eingeschalteten Zustand versetzt zu werden und die gewünschte Betriebsdrehzahl zu erreichen, bevor eine Tasche 60, an der eine vorgeschaltete Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 kein Bogenmaterial-Produkt zugeführt hat, die Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 erreicht, gibt es eine Vielzahl von Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 zwischen der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung und einer zugeordneten vorgeschalteten Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung.
Wenn durch die Hauptsteuereinheit 40 angewiesen, stellt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 in der nachgeschalteten Nachbesserungs-Zuführeinrichtung zunächst ein Basisspannungssteuersignal von der Hauptsteuereinheit zu der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 der Nachbesserungs-Zuführeinrichtung bereit. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 liefert die korrekte impulsdauer-modulierte Stromversorgung zum Einschalten des Zuführungs-Motors 86 zur Synchronisierung der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 mit dem Taschen-Förderer 46. So wird der Zuführungs-Motor 86 in der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung 54 eingeschaltet und auf eine gewünschte Betriebsdrehzahl beschleunigt, bevor ein Nachbesserungs-Bogenmaterial-Produkt zugeführt wird.
Die Sperrfunktion 124 in der Nachbesserungs-Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 empfängt ein Steuersignal von der Hauptsteuereinheit 40 zum Zuführen des Nachbesserungs-Bogenmaterials in die richtige Tasche. Die Sperrfunktion 124 übermittelt ein Steuersignal zum Einschalten der Saugervorrichtung 114 zum Zuführen eines Exemplars des Bogenmaterials 94 in die Tasche 60, an der der Zuführfehler entdeckt wurde.
Steuerungsprozeß
Die Bezugnahme auf Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 5, erleichtert das Verständnis eines Teils des Steuerungsprozesses der vorliegenden Erfindung. In Schritt 200 (Fig. 6) wird der Steuerungsprozeß der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 (Fig. 5) initialisiert, in dem eine Selbstdiagnose der Steuereinheiten durchgeführt wird, Zeitglieder zurückgesetzt, Speicher gelöscht werden, etc., wie dies dem Fachmann wohlbekannt ist. Die Hauptsteuereinheit 40 führt ebenfalls einen Initialisierungsprozeß aus.
In Schritt 202 (Fig. 6) wird die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) von dem Zuführungs-Motor 86 zu einer "Ausgangs"-Position gedreht und dort angehalten, wo die Ausgangspositions-Auftreffplatte 104 durch den Ausgangspositions-Sensor 106 erkannt wird. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) setzt den oben beschriebenen Zuführungs-Motor-Positionszähler auf Null. Wenn die Zuführtrommel 93 in "Ausgangs"-Position gedreht und dort angehalten wurde, spricht man auch davon, daß die Zuführtrommel 93 sich in der absoluten "Null"-Position befindet.
In Schritt 202 werden die Taschen 60 zu "Ausgangs"-Positionen bewegt und dort angehalten, wo die Ausgangspositions-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) auf jeder der Taschen 60 sich neben einem Taschen-Sensor 63 befindet. Ein Förderer-Positions-Zähler wird dann auf Null gesetzt. So werden sowohl die Förderereinrichtung 22 als auch die Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 zu einer "Null"- oder "Ausgangs"-Position bewegt und dort angehalten.
Die Hauptsteuereinheit 40 weist dann die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an, den Förderer-Antriebsmotor 44 einzuschalten. Gleichzeitig weist die Hauptsteuereinheit 40 die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 in jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zufiihreinrichtungen 54 an, die Zuführungs-Motoren 86 einzuschalten. Die Hauptsteuereinheit 40 weist die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an, den Förderer-Antriebsmotor 44 auf eine gewünschte Drehzahl zu beschleunigen. Gleichzeitig weist die Hauptsteuereinheit 40 die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 in den Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 an, die Zuführungs-Motoren 86 auf eine gewünschte Drehzahl zu beschleunigen.
Wenn der Förderer-Antriebsmotor 44 auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt wurde und die Bogenmaterial-Zuführungs-Motoren 86 auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt wurden, zeigen die Aufnahmestellen-Sensoreinrichtungen 59 und die Zuführsensoreinrichtungen 103 an, wenn der Förderer-Antriebsmotor 44 synchron mit den Zuführungs-Motoren 86 läuft. In dem Fall, daß die Zuführungs-Motoren 86 mit dem Förderer-Antriebsmotor 44 nicht synchron arbeiten, bewirkt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 in den Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 eine Veränderung der Betriebsdrehzahl der Zuführungs-Motoren 86 in der Weise, daß die Zuführsensoreinrichtungen 103 in jeder der Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtungen 54 anzeigen, daß die Zuführtrommeln 93 mit den Taschen 60 synchron arbeiten.
In Schritt 204 (Fig. 6) übermittelt die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) die Basisbefehls-Motordrehzahl-Steuerspannungssignale an (i) die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 und (ii) die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 speist impulsdauer-modulierten Strom an die Wicklungen des Förderer-Antriebsmotors 44 zum Antreiben des Förderer-Motors 44 mit der vorgegebenen Motordrehzahl. Der Förderer-Motor-Positionssensor 52 übermittelt Signale, welche die Drehposition der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44 aufzeigen, an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42.
Die Hauptsteuereinheit 40 empfängt Impuls-Rückführsignale von der internen Drehgeberemulationsschaltung der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42. Die von der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an die Hauptsteuereinheit 40 übermittelten Impulssignale aufzeigen die Position der Abtriebswelle des Förderer-Antriebsmotors 44. Die Hauptsteuereinheit 40 zählt die Anzahl der Impulssignale von der Drehgeberemulationsschaltung in der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 im bezug auf die Zeit, um die Betriebsdrehzahl des Förderer-Antriebsmotors 44 zu ermitteln. Das Rückführsignal von der Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 an die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) wird zum Einstellen des Befehlsspannungssignals verwendet, das an die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 und die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 übermittelt wird.
Die Hauptsteuereinheit 40 sendet die Befehlssignalspannung für die Taschen-Motordrehzahl an die Zuführungs-Motor-Einstellfunktionen 122 in allen Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80, die entlang der Zusammentrag- und Fördereinrichtung 22 angeordnet sind. Der Zuführungs-Motor-Positionssensor 88 erzeugt Signale, welche die Drehposition der Abtriebswelle des zugehörigen Zuführungs-Motors 86 aufzeigen. Die Drehgeberemulationsschaltung in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt Impulssignale an die Hauptsteuereinheit 40, welche die Position der Abtriebswelle des Zuführungs-Motors 86 aufzeigen. Die Hauptsteuereinheit 40 zählt die Anzahl der Impulssignale von der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 in bezug auf die Zeit, um die Betriebsdrehzahl des Zuführungs-Motors 86 zu ermitteln. Wenn der Taschen-Förderer 46 und die Zuführtrommeln 93 synchron laufen, übermittelt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 in den Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 das rückkopplungs-justierte Förderer-Motordrehzahl-Befehlspannungssignal von der Hauptsteuereinheit 40 an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84.
In Schritt 206 wird erfaßt, ob der Taschen-Sensor 63 (Fig. 5) ein Signal erzeugt hat, das die Position einer Taschen-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) aufzeigt, welche sich innerhalb des Arbeitsbereichs des Taschen-Sensors 63 befindet. Falls die Erfassung in Schritt 206 (Fig. 6) dies bestätigt, kehrt der Prozeß zu Schritt 204 zurück. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) übermittelt weiterhin die Basisbefehlsspannung an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84. Es gilt zu verstehen, daß die Hauptsteuereinheit 40 die Basisbefehlsspannungssignale (bzw. Bewegungsbefehlssignale in einem digitalen System) an die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheiten 80 übermittelt und daß viele Befehlsgrößen von der Hauptsteuereinheit 40 durch die Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit zwischen dem Auftreten von Signalen von den Taschen-Sensoren 63 empfangen werden.
Falls die Feststellung in Schritt 206 (Fig. 6) negativ ausfällt und anzeigt, daß eine Taschen-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) den Taschen-Sensor 63 passiert hat, wechselt der Prozeß zu Schritt 208. In Schritt 208 (Fig. 6) bestimmt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 den Fehlerwinkel α (Fig. 4). Wenn die Taschen-Auftreffplatte entdeckt wird, bevor die Zuführtrommel die "Null"-Position (Fig. 4) passiert, wird dies ein Zurückbleiben der Zuführtrommel 93 hinter der Tasche 60 genannt, und das Bogenmaterial wird verspätet in die Tasche zugeführt. Wenn die Tasche 60 von dem Taschen-Sensor 63 entdeckt wird, nachdem die Zuführtrommel 93 die "Null"-Position passiert, wird dies ein Voraneilen der Zuführtrommel vor der Tasche genannt, und das Bogenmaterial wird vorzeitig in die Tasche zugeführt.
Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) bestimmt den Winkelfehler α (Fig. 4) zwischen einer Position 105 und der "Null"-Position der Zuführtrommel entsprechend der Lage des Ausgangspositionssensors 45. Die Position 105 stellt die Motorposition dar, wenn die Zuführtrommel-Registrierfünktion 120 (Fig. 5) das Taschen-Positionssensorsignal erhalten hat und dieses Signal vor dem Passieren der "Null"-Position durch den Motor empfangen wurde. In anderen Worten, wenn ein Zurückbleiben der Zuführtrommel angezeigt wird.
Wenn die Taschen-Auftreffplatte 61 (Fig. 4) innerhalb des Arbeitsabstandes des Taschen-Sensors 63 passiert, wird die Position des Zuführungs-Motors 86 in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) ermittelt, indem die Anzahl der im Zähler zu dem Zeitpunkt gezählten Impulse gelesen wird, an dem das Sensorsignal durch den Taschen-Sensor 63 erzeugt wird. Der Winkelfehler α (Fig. 4) wird mit der Motorposition in Relation gebracht, wenn das Taschen-Sensorsignal empfangen wird. Die Anzahl der durch die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) gezählten Motorpositionsimpulse, die den Winkelfehler α aufzeigen, wird als Winkelfehler-Zählwert bezeichnet. Hier ist ins Gedächtnis zu rufen, daß 10.000 Impulse für jede Umdrehung der Zuführtrommel 93 erzeugt werden und daß sich der Zähler nach jeder kompletten Umdrehung des Motors auf Null zurücksetzt. Somit entspricht der Winkelfehler-Zählwert jedem Motorposition-Zählwert, der zu dem Zeitpunkt, an dem der Taschen-Sensor ein Signal erzeugt, nicht Null beträgt. Sobald die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 den Winkelfehlerwert liest, wechselt der Prozeß zu Schritt 210 (Fig. 6).
In Schritt 210 wird festgestellt, ob der Fehlerwinkel α (Fig. 4), der durch obigen Winkelfehlerwert dargestellt wird, sich innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches befindet. Der annehmbare Bereich eines Winkelfehlers α entspricht der Position der Taschen-Auftreffplatte 61, die sich innerhalb von plus oder minus 1/16 Inch einer optimalen Zuführposition der Zuführtrommel 93 befindet, die der oben beschriebenen "Null"-Position entspricht und ist durch einen Pfeil 98 in Fig. 4 aufgezeigt. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) vergleicht den Winkelfehlerwert mit einem vorbestimmten Toleranzwertebereich. Befindet sich der Winkelfehlerwert innerhalb des vorbestimmten Toleranzwertebereichs, liegt der Fehler innerhalb der Toleranz. Ist der Winkelfehlerwert zum Beispiel größer als 9900 oder kleiner als 100, einschließlich Null, befindet sich der Winkelfehler innerhalb eines Fensters, das einen Toleranzwertebereich definiert, und der Prozeß kehrt zu Schritt 204 (Fig. 6) zurück, in dem die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) damit fortfährt, die Zufiihrungs-Motor-Antriebsschaltung 84 mit dem Basisbefehlsspannungswert zu steuern, der von der Hauptsteuereinheit 40 bereitgestellt wird. Es ist bekannt, daß der Toleranzbereich der Winkelfehlerwerte von der speziellen Zusammentragfördereinrichtung und Zuführeinrichtung abhängt, d.h. Umfang der Zuführtrommel, Motor- und Förderergeschwindigkeiten, Abstand des Taschen-Näherungssensors von der optimalen Zuführposition, etc.
Falls die Feststellung in Schritt 210 (Fig. 6) negativ ist und anzeigt, daß sich der Winkelfehlerwert außerhalb des vorbestimmten Toleranzwertebereichs befindet, übermittelt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) ein Fehlerbefehlssignal an die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122. Das Fehlerbefehlssignal zeigt an, daß (i) sich der Winkelfehler-Zählwert außerhalb der Toleranz befindet, und (ii) ob es sich bei dem Fehler um einen nacheilenden oder voreilenden Fehler handelt. Ist der Winkelfehler-Zählwert zum Beispiel kleiner als 9900 und größer als ein vorbestimmter Zwischenzählwert, z.B. 5.000, bewegt sich die Zuführtrommel nacheilend zu der Tasche mit einer Geschwindigkeit die es anzupassen gilt. Ist der Winkelfehler-Zählwert größer als 100 und kleiner als der Zwischen-Zählwert, d.h.5.000, bewegt sich die Zuführtrommel voreilend zu der Tasche mit einer Geschwindigkeit die es anzupassen gilt. Somit zeigt der Motorpositions-Zählwert an, daß der Winkelfehler sich außerhalb der Toleranz befindet und ob dieser Winkelfehler ein hinterher- oder ein vorauseilender ist. Der Prozeß wechselt dann zu Schritt 212.
In Schritt 212 (Fig. 6) wird das durch die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) bereitgestellte Basisbefehls-Spannungssignal zum Ausgleichen des Winkelfehlers, falls dieser sich außerhalb des Toleranzbereiches befindet, von der Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 angepaßt. Wenn das Fehler-Befehlssignal anzeigt, daß die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) der Tasche nacheilt, erzeugt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) eine Zuführungs-Motor-Befehlsspannung, die einer 10-prozentigen Erhöhung entspricht, die dem von der Hauptsteuereinheit 40 übermittelten Basisbefehls-Spannungssignal hinzugefügt wird, d.h. 110% des Basisbefehls-Spannungssignals. Während das Basisbefehls-Spannungssignal sich fortlaufend ändert, wird die Zuführungs-Motor-Befehlsspannung fortlaufend so eingestellt, daß sie 110% des Basisbefehls-Spannungssignals entspricht.
Der prozentuale Wert der Erhöhung der Basisbefehlsspannung zur Bereitstellung der angepaßten Zuführungs-Motor-Befehlsspannung wird für ein spezifisches Fördersystem empirisch ermittelt. Es ist bekannt, daß andere empirisch ermittelte Prozentwerte zum Einstellen der Zuführungs-Motordrehzahl abhängig von den spezifischen Fördersystemen und der gewünschten Zuführungs-Motordrehzahl-Ausgleichszeit verwendet werden können. Die 10-prozentige Erhöhung der Zuführungs-Motor-Befehlsspannung, die größer als der Basisbefehls-Spannungswert ist, wird der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung fortlaufend übermittelt, bis sich der Winkelfehler-Zählwert innerhalb des Toleranzbereichs befindet.
Wenn das Fehler-Befehlssignal anzeigt, daß die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) sich voreilen zu der Tasche bewegt, erzeugt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 (Fig. 5) eine Zuführungs-Motor-Befehlsspannung, die 10 Prozent geringer ist als das von der Hauptsteuereinheit 40 bereitgestellte Basis-Befehlsspannungssignal, d.h. 90% des Basis-Befehlsspannungssignals. Die um 10 Prozent unter dem Basis-Befehlsspannungswert liegende Zuführungs-Motor-Befehlsspannung wird der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung fortlaufend übermittelt, bis sich der Winkelfehler-Zählwert innerhalb des Toleranzbereichs befindet. Der Prozeß kehrt dann zu Schritt 204 (Fig. 6) zurück und setzt das Durchlaufen der Schleife fort, wie vorstehend beschrieben.
Es gilt zu verstehen, daß es mehr als eine Auslage von Bogenmaterial pro vollendeter Umdrehung der Zuführtrommel 93 gibt. Zum Beispiel kann es mehrere Gruppen von Fingern 92 (Fig. 4) zum Zuführen von einem Stück Bogenmaterial pro halbe Umdrehung der Zuführtrommel geben, d.h. alle 180 Grad einer Zuführtrommelumdrehung. Dem Fachmann ist sich bewußt, daß es in solchen Systemen weitere optimale Zuführpositionen der Zuführtrommel gibt. Gibt es zwei Sätze von Bogenmaterial, die pro Umdrehung zugeführt werden, setzt der Motor-Positionszähler in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) zurück, nachdem 5.000 Impulse gezählt wurden. Das Fenster, das den Toleranzbereich für Winkelfehler-Zählwerte definiert, wird entsprechend angepaßt.
Mit bezug auf Fig. 4, gibt es Umstände, bei denen es wünschenswert ist, Bogenmaterial 94 aus dem Fülltrichter 96 entweder früher oder später als die durch den Zuführpfeil 98 angedeutete optimale Zuführposition zuzuführen. Während Zeitungen zum Beispiel entlang der Fördereinrichtung zusammengestellt werden, wird das Taschen-Volumen mit Bogenmaterialien gefüllt, die entlang der linken Innenfläche der Tasche 60 liegen, wie in Fig. 4 dargestellt. Während die Tasche sich weiter füllt, ist es wünschenswert, das Bogenmaterial früher der Tasche zuzuführen, wie durch einen Pfeil 99 angedeutet.
Eine Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 (Fig. 4) ist elektrisch mit der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 verbunden. Die Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 wird von einen Maschinenbediener dazu verwendet, die Zuführposition der Zuführtrommel vorlaufend oder nachlaufend arbeiten zu lassen, indem eine "relative Ausgangs"-Position eingestellt wird, die sich von der Ausgangsposition unterscheidet, welche der absoluten "Null"-Position entspricht, die während der Systeminitialisierung in obigem Schritt 202 eingestellt wird. Um die Ausgangsposition relativ zu ihrer absoluten "Null"-Position, die während der Systeminitialisierung eingestellt wird, vorlaufend oder nachlaufend arbeiten zu lassen, "tippt" der Bediener die Zuführtrommel unter Verwendung der Bediener-Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 in die gewünschte Richtung.
Die Bediener-Steuereinheit für vorlaufendes/nachlaufendes Arbeiten 112 übermittelt ein elektrisches Signal an die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120, die ihrerseits ein entsprechendes Tippbefehl-Signal an die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 übermittelt. Die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 übermittelt ein Tippbefehl-Spannungssignal an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84. Die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 speist elektrische Energie an die Motorwicklungen des Zuführungs-Motors 86, um die Zuführtrommel für jeden Tippbefehl 1/32 Inch in die gewünschte Richtung zu bewegen.
Der Einfachheit halber soll angenommen werden, daß jeder Tippbefehl einer Motorumdrehung entspricht, die gleichwertig zu einem Positions-Zählwert von dem internen Drehgeber in der Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 ist. Wenn ein Bediener die Zuführtrommel 93 (Fig. 4) auf vorlaufende Position durch 5 Motor-Positions-Zählwerte rückt, zentriert die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) das Winkelfehler-Zählwert-Toleranzfenster an der neuen "relativen Ausgangs"-Position von 5 Zählwerten. Für den in obigem Beispiel beschriebenen, an der neuen "relativen Ausgangs"-Position von 5 Zählwerten zentrierten Toleranzbereich liegt der Winkelfehler innerhalb des neuen, auf der neuen relativen Ausgangsposition zentrierten Winkelfehler-Toleranzfensters, wenn der Winkelfehler-Zählwert größer als 9905 oder kleiner als 105, einschließlich null, ist. Befindet sich der Winkelfehler-Zählwert innerhalb des verschobenen Toleranzbereichs, kehrt der Prozeß zu Schritt 204 zurück, wo die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 weiterhin die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84 mit dem den von der Hauptsteuereinheit 40 übermittelten Basis-Befehlsspannungswert steuert. Befindet sich der Winkelfehler-Zählwert außerhalb des versetzten Toleranzbereichs, übermittelt die Zuführungs-Motor-Einstellfunktion 122 die jeweils erforderliche angepaßte Zuführungs-Motor-Befehlsspannung an die Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung 84.
Es ist auch zu erwägen, daß der Zuführungs-Motor 86 in Reaktion auf ein die Taschen-Förderer-Geschwindigkeit anzeigendes Signal durch die Hauptsteuereinheit 40 zum vorlaufenden oder nachlaufenden Arbeiten auf eine neue "relative Ausgangs"-Position gesetzt werden kann. Die Hauptsteuereinheit 40 ist durch die in Fig. 5 gezeigte Anlage 130 steuerbar mit der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 verbunden. Wenn der Taschen-Förderer mit höherer Geschwindigkeit arbeitet, ist es wünschenswert, die Bogenmaterial-Beilagen früher als die optimale Zuführposition in die sich bewegenden Taschen zuzuführen.
Betrachtet man Fig. 7, so sieht man eine graphische Darstellung, welche den Prozentsatz des gewünschten vorlaufenden Arbeitens der Zuführtrommel in bezug auf die Taschen-Förderanlagen-Geschwindigkeit zeigt. Die Hauptsteuereinheit 40 hat eine in einem (nicht dargestellten) internen Speicher gespeicherte Nachschlagtabelle von Werten, entsprechend dem in Fig. 7 gezeigten Kurvendiagramm. Die Förderer-Motor-Antriebsschaltung 42 (Fig. 5) übermittelt Motor-Positionsimpulse an die Hauptsteuereinheit 40. Die Hauptsteuereinheit 40 bestimmt die Geschwindigkeit der Taschen 60 in Reaktion auf die Summe der Anzahl von Positions-Zählwerten in bezug auf die Zeit. Sobald die Taschen-Geschwindigkeit bestimmt ist, bedient die Hauptsteuereinheit 40 sich der Nachschlagtabelle zum Ermitteln der gewünschten prozentualen Korrektur für den Befehl zum vorlaufenden Arbeiten.
Die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl wird durch die Hauptsteuereinheit 40 (Fig. 5) der Anlage 130 an die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 in der Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit 80 übermittelt. Eine neue "relative Ausgangs"-Position wird durch die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 in Reaktion auf die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl ermittelt. Die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ermittelt dann Werte für das verschobene Toleranzfenster für die Motorpositions-Winkelfehler-Zählwerte.
So bewirkt zum Beispiel ein von der Hauptsteuereinheit 40 übermittelter Korrekturbefehl für um 0.1 Prozent vorlaufendes Arbeiten, daß in der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 (Fig. 5) die Mitte des Winkelfehler-Zählwert-Toleranzfensters von absolut "Null" auf die neue "relative Ausgangs"-Position von 10 Zählwerten verschoben wird. Der neue Winkelfehler-Toleranzbereich für den Winkelfehler-Zählwert ist ein Zählwert, der größer als 9910 und kleiner als 110 Zählwerte ist. Ein Motorpositions-Zählwert innerhalb dieses Toleranzbereichs erfordert keine Anpassung des Zuführungs-Motor-Befehls. Die tatsächliche Beziehung zwischen dem gewünschten prozentualen Korrektur-Vorlauf und der Anzahl der versetzten Zählwerte für die neue "relative Ausgangs"-Position wird für ein spezifisches Zusammentrag- und Fördersystem empirisch ermittelt.
Sobald die neue "relative Ausgangs"-Position durch die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 ermittelt ist, arbeitet das System wie oben beschrieben. Es gilt zu verstehen, daß bei sich ändernder Taschen-Förderer-Geschwindigkeit die Hauptsteuereinheit 40 die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl aktualisiert, welcher der Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 übermittelt wird. Wenn das Signal für die prozentuale Korrektur für den Vorlaufbefehl sich ändert, ermittelt die Zuführtrommel-Registrierfunktion 120 eine aktualisierte "relative Ausgangs"-Position. Die Zählwerte für das versetzte Winkelfehler-Zählwert-Toleranzfenster werden ebenfalls aktualisiert. Die Hauptsteuereinheit 40 kann Signale für den prozentualen Korrekturbefehl bereitstellen, die einen Nachlauf der Zuführposition der Zuführtrommel bewirken.
Die vorstehende Beschreibung erfolgt in Zusammenhang mit einer Vorrichtung 20, die zum Zusammenstellen von Zeitungen 23 verwendet wird. Es ist jedoch zu erwägen, daß viele unterschiedliche bekannte Arten von Vorrichtungen zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel zur Produktion von Zeitschriften und/oder Broschüren verwendet werden. Wenngleich die vorliegende Erfindung hierin mit einer Fördereinrichtung 22 mit Taschen 60 beschrieben wird, ist zu erwägen, daß die vorliegende Erfindung entweder in Verbindung mit einem umlaufenden sattelförmigen Fördersystem oder einem Fördersystem mit Bogenmaterial-Aufnahmestellen verwendet werden kann, die sich an einem flachen Rücken oder Unterlage entlang bewegen. Ebenso gilt es zu verstehen, daß verschiedene Besonderheiten der vorliegenden Erfindung einzeln oder miteinander kombiniert verwendet werden können.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN
20
Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen
22
Fördereinrichtung
23
Zeitungen
24
Auslagestation
26
Greifer-Fördereinrichtung
32
Greifer
34
Bahn
40
Hauptsteuereinheit
42
Förderer-Motor-Antriebsschaltung
44
Förderer-Antriebsmotor
45
Ausgangspositionssensor
46
Taschen-Förderer
48
Untersetzungsgetriebe
50
Förderer-Antriebseinrichtung
52
Motorabtriebswellen-Positionssensor
54
Bogenmaterial-Produkt-Zuführeinrichtung
59
Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung
60
Bogenmaterial-Aufnahmestelle
61
Taschen-Auftreffplatte
62
Räder
63
Taschen-Sensor
64
Schienen
80
Bogenmaterial-Zuführungs-Steuereinheit
82
Kommunikationsnetz
84
Zuführungs-Motor-Antriebsschaltung
86
Zuführungs-Motor
88
Zufiihrungs-Motor-Positionssensor
90
Bogenmaterial-Zuführeinrichtung
92
Greifer
93
Zuführtrommel
94
Bogenmaterial
96
Fülltrichter
98
Pfeil
99
Pfeil
102
Zuführtrommel-Antriebswelle
103
Zuführsensoreinrichtung
104
Ausgangspositions-Auftreffplatte
105
Position
106
Ausgangspositions-Näherungssensor
110
Zuführfehler-Sensor
112
Steuereinheit für vorlaufendes oder nachlaufendes Arbeiten
114
Saugervorrichtung
120
Zuführtrommel-Registrierfunktion
122
Zuführungs-Motor-Einstellfunktion
124
Sperrfunktion
126
Zuführfehlerfunktion
127
interner Speicher
130
Taschen-Förderanlage

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellungen(20), welche die folgenden Merkmale umfasst:
    eine Fördereinrichtung (22) mit einer Vielzahl von Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60);
    eine Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen(54), die entlang der Fördereinrichtung (22) zum Zuführen von Bogenmaterial-Produkten an die Aufnahmestellen angeordnet sind;
    Zuführfehler-Sensoreinrichtungen(110) zum Entdecken eines Fehlers einer der Produkt-Zuführeinrichtungen (54) beim Zuführen eines Bogenmaterial-Produkts an einer der Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60); dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die folgenden Merkmale umfasst:
    eine Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54), die entlang der Fördereinrichtung (22) angeordnet ist, zum Zuführen von Bogenmaterial-Produkten an Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60), an die eine der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54) keine Bogenmaterial-Produkte liefert, wobei die Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54) ein Zuführelement (93) umfasst, das zum Zuführen eines Bogenmaterial-Produkts bewegt wird und einen Motor (86), der mit dem Zuführelement (93) verbunden ist, wobei der Motor (86) in einem ausgeschalteten Zustand, in dem der Motor (86) das Zuführelement (93) nicht bewegen kann, und einem eingeschalteten Zustand betrieben wird, in dem der Motor (86) das Zuführelement (93) bewegen kann, und
    eine Steuereinheit (80), die mit der Zuführfehler-Sensoreinrichtung (110) und dem Motor (86) verbunden ist, um den Motor (86) vom ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand in Entsprechung der Zuführfehler-Sensoreinrichtung (110) zu versetzen, die entdeckt, dass eine der Produkt-Zuführeinrichtungen (54) kein Bogenmaterial-Produkt zuführt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung (59) zum Erzeugen eines Ausgangssignals vorgesehen ist, wenn sich die Aufnahmestellen (60) jeweils der Reihe nach zu einer vorbestimmten Position relativ zu der Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54) bewegen, wobei mittels der Steuereinheit (80) die Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54) in Reaktion auf ein Ausgangssignal von der Aufnahmestellen-Sensoreinrichtung (59) betrieben wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Antrieb (44) für die Fördereinrichtung (22) zum Betreiben der Fördereinrichtung (22) vorgesehen ist, um Bogenmaterial-Aufnahmestellen (60) relativ zu der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54) und der Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54) zu bewegen, wobei der Antrieb für die Fördereinrichtung (22) einen Regelmotor(44) zum Variieren der Betriebsgeschwindigkeit der Fördereinrichtung (22) umfasst, wobei mittels der Steuereinheit (80) der Motor (86) in der Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54) mit einer Drehzahl in Entsprechung der Betriebsgeschwindigkeit des Regelmotors (44) in dem Antrieb für die Fördereinrichtung (22) während des Betriebs der Nachbesserungs-Zuführeinrichtung (54) betrieben wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Vielzahl von Aufnahmestellen-Sensoreinrichtungen (59), von denen jede mit einer der Vielzahl von Aufnahmestellen (60) verbunden ist und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die zugehörige Aufnahmestelle (60) sich in einem vorbestimmten Verhältnis zu einer der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54) befindet, und eine Vielzahl von Zuführsensoreinrichtungen (103), von denen jede mit einer der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen (54) verbunden ist und ein Betriebssignal erzeugt, wenn die zugehörige Produkt-Zuführeinrichtung (54) sich in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, wobei mittels der Steuereinheit (80) der Betrieb der Vielzahl von Produkt-Zuführeinrichtungen(54) in Entsprechung der Ausgangssignale von den Aufnahmestellen-Sensoreinrichtungen (59) und den Zufuhrsensoreinrichtungen (103) gesteuert wird, vorgesehen ist.
EP02020592A 1997-08-01 1998-05-19 Vorrichtung zum Bilden von Bogenmaterial-Zusammenstellung Expired - Lifetime EP1283188B1 (de)

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US08/905,061 US6082724A (en) 1997-08-01 1997-08-01 Variable speed signature collating apparatus
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