EP1372965B1 - Register control method - Google Patents

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EP1372965B1
EP1372965B1 EP02740237A EP02740237A EP1372965B1 EP 1372965 B1 EP1372965 B1 EP 1372965B1 EP 02740237 A EP02740237 A EP 02740237A EP 02740237 A EP02740237 A EP 02740237A EP 1372965 B1 EP1372965 B1 EP 1372965B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
register
correction
axes
function
axis
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02740237A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1372965A1 (en
Inventor
Stephan Schultze
Hans-Jürgen DÖRES
Karin Steudel
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.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7680808&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1372965(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of EP1372965A1 publication Critical patent/EP1372965A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1372965B1 publication Critical patent/EP1372965B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/004Electric or hydraulic features of drives
    • B41F13/0045Electric driving devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08Cylinders
    • B41F13/10Forme cylinders
    • B41F13/12Registering devices

Definitions

  • the invention relates to a method for register control on processing machines of material webs according to the preamble of claim 1.
  • Such a machine has transport and processing stations, for example, with driven, corresponding rollers.
  • transport and processing stations for example, with driven, corresponding rollers.
  • driven, corresponding rollers for example, with driven, corresponding rollers.
  • Such methods are used, for example, in rotary printing presses, paper processing machines or sheetfed presses if an already processed or printed paper web is to be further processed or printed (insetting), so that the subsequent processing steps must take place on a longitudinal position which is precisely aligned with respect to an imprint already present on the paper web, for example. This ensures that, for example, two printing motifs applied in succession coincide in a predetermined relative position on the paper. To achieve this, cooperating transport and processing axes are corrected relative to one another by register control.
  • the leading axis function corresponds to an instantaneous position of, for example, a virtual, ie electronically generated, or real leading axis. It can, for example, reflect the time profile of the instantaneous position, ie the angular position of the leading axis; However, it can also include the time profile of the rotational speed or other parameters corresponding to the instantaneous position of the master axis. In particular, it is an electronic, temporal setpoint sequence.
  • a plurality of register-following axes are corrected relative to the leading axis function in accordance with a scan of register marks of the material webs. They are corrected for their current position, their current speed of rotation or corresponding parameters. The amount of correction is given by the sampling of register marks.
  • the register marks can - as customary in the art - for example, be printed and scanned optically.
  • the invention has the advantage that with just one register controller any number of axes can be controlled synchronously. As a result, the expenditure on equipment is reduced and commissioning much easier.
  • a method according to the invention for register control automatically leads, while maintaining these advantages, to a maximum of synchronicity of the correction movements.
  • a group of register-following axes which correspond to each other only comprises axes which are to be controlled by a common register controller, for which the same register correction and the same sampling are decisive. These are axes on a coherent / uninterrupted web.
  • some or all axes of a processing tower For example, be printing tower or axes of different processing towers, between which the web is not cut / not interrupted.
  • the invention further makes it possible for the first time to adjust a plurality of axes in accordance with only one register regulator while maintaining a maximum of synchronicity.
  • the adjustment movements are to be determined for a plurality of axes only with a register controller and are then used for all these axes and can be transmitted to these axes practically simultaneously.
  • the correction movement can be provided directly and thus quickly at the corresponding axes if the correction function essentially contains only the corrections to the master axis function and as such for Register correction is used. Due to the virtually immediate use of the correction signal this is to be determined with relatively low computing capacity, in particular with low computational complexity.
  • the correction function is linked with the leading axis function to form an additional, time-series sequential control axis function, this linkage can be performed centrally and uniformly within the framework of a register control and transmitted to the corresponding axes as register sequence leading axis function;
  • the individual axes can then practically and directly follow such a sequence of register control axes without having to carry out decentralized derivations - which are associated with an increased amount of computation - on the individual axes.
  • the register trace master function then contains virtually all data for each axis in a uniform signal. Since in any case the technical provisions for the provision and transmission of a master axis function must generally be made, this is a natural solution for the method according to the invention, which can be readily integrated into the existing drive structures / controller structures. There are then two Leitachsfunktionen - namely the unmodified and the register sequence Leitachsfunktion - for which usually the computing and transmission capacities are already present.
  • the type of deviation Select correction function is already suitable for a multiplicity of applications in which the deviation is practically constant when the correction function comprises a position offset determined by the scanning of the register marks relative to the instantaneous position of the leading axis.
  • the correction function then consists essentially of a constant or in accordance with the sampling of the register marks changing position offset.
  • a register sequence leading axis function in this case has a correspondingly either constant or - preferably temporally comparatively slowly changing - deviation from the master axis.
  • the correction function comprises a function which is determined by the scanning of the register marks and corresponds to a gear ratio with respect to the leading axis. This corresponds in the case of a correction function that includes only the correction movements, a pure gear ratio, which may also be constant or changes in time in accordance with the sampling. In the case of claim 3, this corresponds to a register sequence leading-axis function, which is derived with a gear ratio of the (higher) Leitachsfunktion.
  • any remaining deviations between the axes of a group are minimized by the fact that the scanning takes place practically in a central area-in relation to the longitudinal direction of the material web-of the register-following axes.
  • the possibly remaining deviations generally have a continuous course, ie seen in the longitudinal direction of the material web. H. they are practically equal to zero at the sampling point or at the sensor location since the register control is related to this sensor. Measured in the longitudinal direction they are usually strictly monotonous and change their sign at the sensor location.
  • the said sampling point is the location where the sampling leads practically to the smallest possible maximum amount of the individual deviations on the axes of the group and at the same time to the smallest sum of the amounts of deviations of the individual axes from the corresponding setpoint.
  • deviations can be eliminated, which are virtually the same for a variety of processing axes; but it can also be eliminated deviations that may be different for different processing axes.
  • the latter relates, in particular, to a possibly remaining deviation which may arise due to the distance of a machining axis from the sensor location (corresponding to the above stated embodiment).
  • a simple and effective correction in the above sense can be achieved by determining the longitudinal error per unit length of the material web and for each machining axis to be corrected their longitudinal distance to the sampling and the correction of the respective processing axis is essentially formed by the product of longitudinal error and longitudinal distance. Since the material web is usually divided into individual products after processing, it is proposed that the material web is subdivided into individual products of predetermined product length, whereby the longitudinal error per product length is determined and the correction of the relevant processing axis essentially by the product of longitudinal defects per product length and quotient: longitudinal distance / product length is formed. This procedure is in terms of required computing power / computing capacity simplified. It naturally also leads to a better coincidence (see above), as the deviation is related to the product length. In any case, the product length is the relevant quantity for the machining axes, so that the calculation and implementation of the corresponding correction can be carried out simply and precisely.
  • machining axes to be corrected form a group according to claim 1. This reduces the number of required correction calculations - usually by the number of axes that are grouped or grouped by the number of such groups.
  • This summary into a group with corresponding corrections creates a central structure with all the advantages of the invention; this central structure may be subordinate to other groups.
  • machining axes can be divided into several groups. It is essential that the deviation within a group remains relatively small.
  • the possible capacities of the method are fully utilized if at least one register-independent axis is provided, which follows the time-leading axis function. Then two or more master axis functions are provided, which are integrated into the system and used by respective axes, i. This means that the associated axes follow the respective master axis function (or register sequence master axis function).
  • FIG. 1 shows - schematically simplifying - a processing machine 1 for processing a material web 2. It is a rotary printing machine, consisting of several driven rollers 33, each with associated pressure rollers 34th
  • the processing machine 1 has an input transport station, which is essentially formed by the transport axis 3 with its two rollers 33. At the other end (seen in the longitudinal direction 23) is an output transport axis 4, consisting of also two cooperating rollers 33. Between the transport axes 3,4 are four processing stations 5,6,7,8, hereinafter for the sake of simplicity, only as Machining axes designated 5,6,7,8.
  • the term of the axis is used here for the corresponding station with the associated rollers 33, their motors M and the associated drive 9.
  • the term of the axis is in particular to be distinguished from the physical axis of rotation 35, 36 of the respective rollers 33,34.
  • the transport axes 3, 4 and the processing axes 5, 6, 7, 8 cooperating therewith are each driven by an associated individual drive 9.
  • the individual drives 9 are synchronized with each other.
  • the individual drives receive 9 Leitachssignal schemes (see below) via a data bus 28.
  • the axes follow 5,6,7,8 a time Leitachsfunktion 12, which is fed into the data bus 28 and transmitted via this to the individual drives 9. Deviations are compensated by register control by first register marks 14 (here symbolized by crosses at the corresponding longitudinal positions) are scanned by an (optical) sensor 29.
  • a correction is then calculated with respect to the leading axis function 12 in the register controller 30, which initially acts only on the register-following axes 3, 4.
  • no register correction of the other processing axes 5, 6, 7, 8 is provided (but this can additionally take place, see below), so that the register correction corresponds to a relative correction between the transport axes 3, 4 and the processing axes 5, 6, 7, 8.
  • the (unaffected by the registration correction) leading axis L is symbolized here only by a circle. It is irrelevant for the invention, whether this is a virtual master axis, whose instantaneous position is generated in a purely electronic way, or a so-called real master axis, whose instantaneous position by scanning a physically physically present mechanical shaft or by a feedback of a Drive is given.
  • a group 15 is formed from the register-following transport axes 3, 4, which correspond to the register correction, as explained in greater detail above.
  • this group 15 of register following axes 3,4 only a common scan takes place. This takes place at only one scanning point 44 by the sensor 29, which may be, for example, a photodiode or a CCD camera with a downstream evaluation to detect the register marks.
  • a correction function 16 which is likewise common with respect to the group 15 of the register-following axes 3, 4, is derived. This can be formed from the fact that from a target-actual comparison in accordance with the sampling of the register marks, the local deviation whose derivative (that is the speed) or corresponding functions are formed.
  • the correction function is formed in the embodiment shown by the comparison of the scanning result with the desired value S and / or the Leitachsfunktion 12, which is to - fed together with the scanning signal from the sensor 29 - in a computing unit 31.
  • the setpoint S contains the information at which relative position with respect to the leading axis function 12 and / or the processing axes 5,6,7,8 on the material web, the register marks to be located at the sampling point 44.
  • a register sequence leading axis function 17 is derived from the control deviation formed in the computing element 31 (see FIG. 1b) (corresponding to the correction function 16). This is shown schematically for clarity with greatly exaggerated by the slope of the leading axis function 12 slope.
  • the leading axis function 12 is fed to the register controller 30.
  • the combination of the correction function 16 with the master axis function 12 also takes place in the register controller 30 of the invention.
  • the (unchanged) master axis function 12 as well as the register sequence formed from the correction function 16 can be used on all individual drives 9 -Leitachsfunktion 17 are provided, wherein the respective drive 9 is driven or addressed / addressed only in accordance with a variable setting of the predetermined corresponding Leitachsfunktion 12 / register sequence leading axis function 17.
  • the freedom of choice is ensured that virtually every axis 3,4,5,6,7,8 in accordance with the (pre-) setting any of the proposed Leitachsyogntechnisch 12,17 or the correction function 16 after processing / adaptation - for example, in the relevant Drive controller 10 can follow.
  • the respective master axis function 12,17 or the correction function 16 is then processed in the drive controller 10 and the respective motor M according to its specification synchronized / corrected driven by the power electronics 11.
  • All the parameters can also be dimensioned or specified such that the elements 20 and / or 21 are indifferent and the register sequence leading axis function 17 is substantially equal to the leading axis function 12.
  • Both existing Leitachsfunktionen 12,17 are passed on the respective Leitachsgeneratoren 40,41 (eg software in the calculator) to the data bus 28 with the appropriate addressing.
  • the addressing is not discussed here; However, it is done selectively for each individual drive 9 in accordance with its parameters, namely the distance of the associated axes 3,4 of the sampling point 44, etc. This will be discussed in more detail below.
  • a correction function 16 may be provided, which contains essentially only the corrections to the leading axis function 12 and the - for the axes 3,4 of the group 15 - directly as applied to the global synchronization clock of the leading axis function 12 correction - namely the respective drive 9 - acts.
  • processing axes 5, 8 can also be combined to form a group 43. These have their own, e.g. additional, register-following leading axis function. It could also be combined all processing axes 5,6,7,8 to a group. Here are the most distant from the scanning 44 remote processing axes 5.8 combined to form a group 43, as this is a possibly (residual) deviation above said particularly large. Concerning. the registering axes 3,4; 5,8 of the groups 15; 43, the scanning is carried out practically in a central region 22 relative to the longitudinal direction 23 of the material web 2, i. practically in the middle between the mentioned axes. As a result, any remaining (register) deviations of the register-following axes with one another are minimized, as explained above.
  • On the processing axes 5.8 of the group 43 has a simple in terms of computational effort correction. This is formed by dividing the material web into products 25 of a product length 26, which in the present case coincides with the spacing of the register marks 14 (not necessarily the case). By means of register control, the longitudinal error 27 (shown exaggerated here) per product length 26 is determined. For each machining axis 5, 8 to be corrected, its longitudinal distance 45 to the scanning point 44 is determined and the correction of the machining axes 5 is formed by the product of longitudinal error and quotient: longitudinal distance 45 / product length 26.
  • FIG. 2 shows a diagram of different master axis functions 12, 17, 37 and of a correction function 16.
  • the current position is plotted in angular degrees over time t.
  • the register sequence leading axis function 17 and the Register sequence leading axis function 37 are examples of correction leading axis functions derived from the unchanged leading axis function 12.
  • the register sequence leading axis function 37 consists of only one position offset 19 with respect to the leading axis function 12.
  • the register sequence leading axis function 17 has a transmission derivation from the leading axis function 12; As a result, the register sequence leading axis function 17 has a different slope than the leading axis function 12 and therefore also a different period duration 39 with respect to the period duration 38 of the leading axis function 12. Due to the greater slope of the register sequence leading axis function 17, the associated period duration 39 is shorter.
  • a correction function 16 is shown in FIG. This merely reproduces the corrections with respect to the leading axis function 12, by which the register-following axes 3, 4, 5, 8 are possibly corrected.
  • an angular velocity could, for example, also be provided as the encoder signal for the corresponding leading axis functions / correction functions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

A method for register correction in machines for processing webs of material includes providing at least one transport shaft and at least one processing shaft cooperating with the at least one transport shaft, driving the shafts synchronously with one another each by an individual drive mechanism, obeying by at least one shaft a chronological guide shaft function which corresponds to an instantaneous position of a guide shaft, correcting a plurality of register-tracking shafts formed by the transport shafts in accordance with a scan of register marks or the web of material relative to the guide shaft function, effecting only one common scanning for one group of the register-tracking shafts which correspond to one another in term of the register correction, and deriving from the only one common scanning a common correction function that all of the register-tracking shafts of the group obey.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Registerregelung an Bearbeitungsmaschinen von Materialbahnen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Maschine hat Transport- und Bearbeitungsstationen beispielsweise mit angetriebenen, entsprechenden Walzen. In diesem Zusammenhang wird vorliegend der Einfachheit halber lediglich auf deren Achsen Bezug genommen.The invention relates to a method for register control on processing machines of material webs according to the preamble of claim 1. Such a machine has transport and processing stations, for example, with driven, corresponding rollers. In this context, for the sake of simplicity, reference will be made here only to the axes thereof.

Solche Verfahren werden beispielsweise bei Rotationsdruckmaschinen, Papierverarbeitungsmaschinen oder Bogendruckmaschinen angewendet, wenn eine bereits bearbeitete beziehungsweise bedruckte Papierbahn weiter bearbeitet beziehungsweise bedruckt werden soll (Insetting), sodass die nachfolgenden Bearbeitungsschritte an einer hinsichtlich eines beispielsweise auf der Papierbahn schon vorhandenen Aufdrucks präzise ausgerichteten Längsposition erfolgen muss. Dadurch wird gewährleistet, dass beispielsweise zwei nacheinander aufgebrachte Druckmotive sich in vorbestimmter Relativposition auf dem Papier decken. Um dies zu erreichen, werden zusammenwirkende Transport- und Bearbeitungsachsen relativ zueinander mittels Registerregelung korrigiert.Such methods are used, for example, in rotary printing presses, paper processing machines or sheetfed presses if an already processed or printed paper web is to be further processed or printed (insetting), so that the subsequent processing steps must take place on a longitudinal position which is precisely aligned with respect to an imprint already present on the paper web, for example. This ensures that, for example, two printing motifs applied in succession coincide in a predetermined relative position on the paper. To achieve this, cooperating transport and processing axes are corrected relative to one another by register control.

Bei Bearbeitungsmaschinen von Materialbahnen hat sich mittlerweile weitgehend das Prinzip durchgesetzt, die Achsen einer Bearbeitungsmaschine oder eines Maschinenteils mit untereinander synchronisierten Einzelantrieben auszustatten und dadurch etwa eine mechanische Königswelle zu ersetzen (siehe hierzu z.B. Dokumentation SYNAX 6, 2000, der Rexroth Indramat GmbH). Hierzu folgen die betreffenden Achsen (durch die Synchronisation der zugehörigen Antriebe / über übergeordnete Steuerungen) einer übergeordneten, zeitlichen Leitachsfunktion und werden dadurch synchronisiert. Folgen bedeutet in einem solchen Zusammenhang, dass die Bewegung an der entsprechenden Achse unmittelbar oder über eine (elektronische) Umsetzung von der Leitachsfunktion abgeleitet wird. Die Leitachsfunktion korrespondiert mit einer Momentanposition einer z.B. virtuellen, d.h. elektronisch generierten oder realen Leitachse. Sie kann beispielsweise den zeitlichen Verlauf der Momentanposition, d.h. die Winkelstellung der Leitachse wiedergeben; sie kann aber auch den zeitlichen Verlauf der Umdrehungsgeschwindigkeit oder anderer, mit der Momentanposition der Leitachse korrespondierender Parameter beinhalten. Insbesondere ist sie eine elektronische, zeitliche Sollwertfolge.In the case of processing machines for material webs, the principle has now largely prevailed to equip the axes of a processing machine or a machine part with mutually synchronized individual drives and thereby replace a mechanical kingshaft (see eg documentation SYNAX 6, 2000, Rexroth Indramat GmbH). This is followed by the respective axes (through the synchronization of the associated drives / higher-level controllers) of a higher-order, leading-edge time-axis function and are synchronized by it. Consequences in such a context means that the movement at the corresponding axis is derived directly or via an (electronic) conversion from the master axis function. The leading axis function corresponds to an instantaneous position of, for example, a virtual, ie electronically generated, or real leading axis. It can, for example, reflect the time profile of the instantaneous position, ie the angular position of the leading axis; However, it can also include the time profile of the rotational speed or other parameters corresponding to the instantaneous position of the master axis. In particular, it is an electronic, temporal setpoint sequence.

Zusätzlich werden mehrere, registerfolgende Achsen gegenüber der Leitachsfunktion nach Maßgabe einer Abtastung von Registermarken der Materialbahnen korrigiert. Sie werden hinsichtlich ihrer Momentanposition, ihrer momentanen Umdrehungsgeschwindigkeit oder entsprechenden Parametern korrigiert. Das Maß der Korrektur wird durch die Abtastung von Registermarken gegeben. Die Registermarken können - wie im Stand der Technik üblich - beispielsweise aufgedruckt sein und optisch abgetastet werden.In addition, a plurality of register-following axes are corrected relative to the leading axis function in accordance with a scan of register marks of the material webs. They are corrected for their current position, their current speed of rotation or corresponding parameters. The amount of correction is given by the sampling of register marks. The register marks can - as customary in the art - for example, be printed and scanned optically.

Es ist bekannt, jede zu korrigierende Achse mit einem eigenen Registerregler zu regeln. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, jede Achse und deren Regler einzeln zu parametrieren und hinsichtlich der Korrekturbewegungen und der Synchronität mit den anderen Achsen zu optimieren. Der Aufwand bei der Inbetriebnahme ist demzufolge hoch; die Bereitstellung einer dementsprechend großen Anzahl von einzelnen Registerreglern ist zusätzlich mit hohem, apparativen Aufwand verbunden und führt zu hohen Kosten. Trotzdem ist die Synchronität der zu korrigierenden Achsen nicht immer befriedigend, da naturgemäß mechanisch und elektronisch bedingte Abweichungen zwischen den einzelnen Registerreglern auftreten können. Dies kann zu Bahnspannungsschwankungen führen.It is known to regulate each axis to be corrected with its own register controller. This results in the need to individually parameterize each axis and its controller and to optimize it with regard to the correction movements and the synchronicity with the other axes. The effort during commissioning is therefore high; the provision of a correspondingly large number of individual register regulators is additionally associated with high equipment costs and leads to high costs. Nevertheless, the synchronicity of the axes to be corrected is not always satisfactory, since naturally mechanical and electronic deviations between the individual register regulators can occur. This can lead to web tension fluctuations.

Des Weiteren ist bekannt, einen Registerregler auf mehrere Achsen gleichzeitig einwirken zulassen. Dazu wird an jede Achse - d.h. an den entsprechenden Antrieb / an die entsprechende Steuerung des entsprechenden Elements, z.B. der Walze - ein individuelles Korrektursignal übertragen und dort in die entsprechende, individuelle Korrekturbewegung umgesetzt. Der Aufwand dafür steigt mit der Zahl der zu regelnden Achsen stark an, so dass dieses Verfahren für eine große Anzahl von zu regelnden Achsen - wie allgemein üblich - nicht oder nur eingeschränkt anwendbar ist. Auch hierbei können Synchronitätsprobleme infolge von zu großen Zykluszeiten bei der Übertragung des Korrektursignals auftreten.Furthermore, it is known to allow a register controller to act on several axes simultaneously. This is done on each axis - ie the corresponding drive / to the appropriate control of the corresponding element, such as the roller - a transmitted individual correction signal and there converted into the corresponding individual correction movement. The effort for this increases sharply with the number of axes to be controlled, so that this method for a large number of axes to be controlled - as is common practice - is not applicable or only to a limited extent. Also in this case can occur synchrony problems due to excessive cycle times in the transmission of the correction signal.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das - insbesondere bei einer großen Anzahl von zu regelnden Achsen - ein höheres Maß an Synchronität der zu korrigierenden Achsen gewährleistet und gleichzeitig eine einfache Inbetriebnahme bei vergleichsweise geringem, apparativen Aufwand erlaubt.It is an object of the present invention to provide a method of the type mentioned above, which ensures - especially with a large number of axes to be controlled - a higher degree of synchrony of the axes to be corrected and at the same time allows easy start-up with comparatively low outlay on equipment.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the features of claim 1.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass mit nur einem Registerregler eine beliebige Anzahl von Achsen synchron geregelt werden kann. Dadurch ist der apparative Aufwand verringert und die Inbetriebnahme wesentlich erleichtert. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Registerregelung führt unter Wahrung dieser Vorteile automatisch zu einem Höchstmaß an Synchronität der Korrekturbewegungen.The invention has the advantage that with just one register controller any number of axes can be controlled synchronously. As a result, the expenditure on equipment is reduced and commissioning much easier. A method according to the invention for register control automatically leads, while maintaining these advantages, to a maximum of synchronicity of the correction movements.

Diese Vorteile werden dadurch erreicht, dass aus einer gemeinsamen Abtastung eine für mehrere zu korrigierende Achsen gemeinsame, insbesondere zeitliche Korrekturfunktion abgeleitet wird. Dieser Korrekturfunktion folgen alle Achsen einer Gruppe von registerfolgenden Achsen, die sich hinsichtlich der Registerkorrektur entsprechen. Demzufolge ist die gesamte Information aller Korrekturbewegungen in der einheitlichen Korrekturfunktion bezüglich aller Achsen der Gruppe enthalten. Eine Gruppe von registerfolgenden Achsen, die sich entsprechen, umfasst lediglich Achsen, die mit einem gemeinsamen Registerregler zu regeln sind, für die also die gleiche Registerkorrektur und die gleiche Abtastung maßgeblich sind. Dies sind Achsen an einer zusammenhängenden/ununterbrochenen Materialbahn. Bei Rotationsdruckmaschinen können das einige oder alle Achsen eines Bearbeitungsturms, z.B. Druckturms sein oder auch Achsen von unterschiedlichen Bearbeitungstürmen, zwischen denen die Materialbahn nicht geschnitten / nicht unterbrochen wird.These advantages are achieved by deriving from a common scan a common, in particular temporal correction function for a plurality of axes to be corrected. This correction function is followed by all the axes of a group of register-following axes which correspond to the register correction. Consequently, the entire information of all correction movements is included in the uniform correction function with respect to all the axes of the group. A group of register-following axes which correspond to each other only comprises axes which are to be controlled by a common register controller, for which the same register correction and the same sampling are decisive. These are axes on a coherent / uninterrupted web. In rotary printing presses, some or all axes of a processing tower, For example, be printing tower or axes of different processing towers, between which the web is not cut / not interrupted.

Durch die Verwendung einer einheitlichen Korrekturfunktion, die nach Maßgabe lediglich eines Registerreglers berechnet wird und für alle Achsen der Gruppe einheitlich ist, kann gegenüber dem Stand der Technik eine Vielzahl von Registerreglern entfallen. Dabei wird trotzdem ein hohes Maß an Synchronität erreicht, so dass die Erfindung einen doppelten Nutzen aufweist.By using a uniform correction function, which is calculated in accordance with only one register controller and is uniform for all axes of the group, a multiplicity of register regulators can be dispensed with in comparison with the prior art. Nevertheless, a high degree of synchronicity is achieved, so that the invention has a double benefit.

Selbst bei Verwendung lediglich eines Registerreglers für eine Gruppe von Achsen - die auch eine Vielzahl von Achsen umfassen kann - ist automatisch ein hohes Maß an Synchronität gewährleistet, da lediglich eine Korrekturfunktion - und damit lediglich ein Korrektursignal - für alle Achsen der Gruppe verwendet werden kann. Daher ist auch lediglich ein Signal an die Achsen der Gruppe zu übertragen. Die einmal ermittelte Korrekturfunktion kann für alle Achsen praktisch gleichzeitig und einheitlich verwendet werden und bietet damit von selbst ein hohes Maß an Synchronität der Verstellbewegungen anhand der Korrektur, ohne dass dafür irgendwelche weiteren Vorkehrungen getroffen werden müssten.Even using only one register controller for a group of axes - which can also include a plurality of axes - automatically ensures a high degree of synchrony, since only one correction function - and thus only a correction signal - can be used for all axes of the group. Therefore, only one signal is to be transmitted to the axes of the group. The once determined correction function can be used for all axes practically simultaneously and uniformly and thus provides by itself a high degree of synchrony of the adjustment movements based on the correction, without that any further precautions would have to be taken.

Durch die Erfindung wird es des Weiteren erstmals möglich, eine Vielzahl von Achsen nach Maßgabe lediglich eines Registerreglers unter Wahrung eines Höchstmaßes an Synchronität zu verstellen. Die Verstellbewegungen sind für eine Vielzahl von Achsen lediglich mit einem Registerregler zu ermitteln und sind dann für alle diese Achsen verwendbar und können praktisch gleichzeitig an diese Achsen übermittelt werden.The invention further makes it possible for the first time to adjust a plurality of axes in accordance with only one register regulator while maintaining a maximum of synchronicity. The adjustment movements are to be determined for a plurality of axes only with a register controller and are then used for all these axes and can be transmitted to these axes practically simultaneously.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention are described in the subclaims.

Die Korrekturbewegung kann direkt und somit schnell an den entsprechenden Achsen zur Verfügung gestellt werden, wenn die Korrekturfunktion im wesentlichen lediglich die Korrekturen gegenüber der Leitachsfunktion enthält und als solche zur Registerkorrektur verwendet wird. Aufgrund der praktisch unmittelbaren Verwendung des Korrektursignals ist dieses mit relativ geringer Rechenkapazität, insbesondere mit geringem Rechenaufwand zu ermitteln.The correction movement can be provided directly and thus quickly at the corresponding axes if the correction function essentially contains only the corrections to the master axis function and as such for Register correction is used. Due to the virtually immediate use of the correction signal this is to be determined with relatively low computing capacity, in particular with low computational complexity.

Wenn die Korrekturfunktion mit der Leitachsfunktion zu einer zusätzlichen, zeitlichen Registerfolge-Leitachsfunktion verknüpft wird, kann diese Verknüpfung zentral und einheitlich im Rahmen einer Registerregelung erfolgen und an die entsprechenden Achsen als Registerfolge-Leitachsfunktion übermittelt werden; einer solchen Registerfolge-Leitachsfunktion können die einzelnen Achsen dann praktisch direkt und unmittelbar folgen, ohne dass dezentrale Ableitungen - die mit einem erhöhten Rechenaufwand verbunden sind - an den einzelnen Achsen erfolgen müssen. Die Registerfolge-Leitachsfunktion enthält dann praktisch alle Daten für jede Achse in einem einheitlichen Signal. Da ohnehin die technischen Vorkehrungen für die Bereitstellung und Übertragung einer Leitachsfunktion generell getroffen sein müssen, ist dies eine für das erfindungsgemäße Verfahren naturgemäße Lösung, die ohne weiteres in die bestehenden Antriebstrukturen/Reglerstrukturen integriert werden kann. Es gibt dann zwei Leitachsfunktionen - nämlich die unveränderte und die Registerfolge-Leitachsfunktion - für die in der Regel die Rechen- und Übertragungskapazitäten bereits vorhanden sind.If the correction function is linked with the leading axis function to form an additional, time-series sequential control axis function, this linkage can be performed centrally and uniformly within the framework of a register control and transmitted to the corresponding axes as register sequence leading axis function; The individual axes can then practically and directly follow such a sequence of register control axes without having to carry out decentralized derivations - which are associated with an increased amount of computation - on the individual axes. The register trace master function then contains virtually all data for each axis in a uniform signal. Since in any case the technical provisions for the provision and transmission of a master axis function must generally be made, this is a natural solution for the method according to the invention, which can be readily integrated into the existing drive structures / controller structures. There are then two Leitachsfunktionen - namely the unmodified and the register sequence Leitachsfunktion - for which usually the computing and transmission capacities are already present.

Je nach der Art der erwarteten bzw. registrierten (d. h. im Rahmen der Registerregelung abgetasteten) Abweichungen (dasjenige Maß, um welches die Materialbahn " aus dem Register läuft ", das ist das Maß der Abweichungen gegenüber der Vorgabe durch die Registermarken) ist die Art der Korrekturfunktion auszuwählen. Die Erfindung ist bereits für eine Vielzahl von Anwendungsfällen, in denen die Abweichung praktisch konstant ist, geeignet, wenn die Korrekturfunktion einen durch die Abtastung der Registermarken bestimmten Positionsoffset gegenüber der Momentanposition der Leitachse umfasst. Die Korrekturfunktion besteht dann im wesentlichen aus einem konstanten oder sich nach Maßgabe der Abtastung der Registermarken ändernden Positionsoffset. Eine Registerfolge-Leitachsfunktion hat in diesem Fall eine entsprechend entweder konstante oder sich - bevorzugt zeitlich vergleichsweise langsam ändernde - Abweichung von der Leitachse.Depending on the type of expected or registered deviations (ie the amount by which the material web "leaves the register", ie the amount of deviation from the specification by the register marks) is the type of deviation Select correction function. The invention is already suitable for a multiplicity of applications in which the deviation is practically constant when the correction function comprises a position offset determined by the scanning of the register marks relative to the instantaneous position of the leading axis. The correction function then consists essentially of a constant or in accordance with the sampling of the register marks changing position offset. A register sequence leading axis function in this case has a correspondingly either constant or - preferably temporally comparatively slowly changing - deviation from the master axis.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Korrekturfunktion eine durch die Abtastung der Registermarken bestimmte, einer Getriebeübersetzung bezüglich der Leitachse entsprechende Funktion umfasst. Dies entspricht im Falle einer Korrekturfunktion, die lediglich die Korrekturbewegungen umfasst, einer reinen Getriebeübersetzung, die ebenfalls konstant sein kann oder sich nach Maßgabe der Abtastung zeitlich ändert. Im Falle des Anspruchs 3 entspricht dies einer Registerfolge-Leitachsfunktion, die mit einer Getriebeübersetzung von der (übergeordneten) Leitachsfunktion abgeleitet wird.Additionally or alternatively, it can be provided that the correction function comprises a function which is determined by the scanning of the register marks and corresponds to a gear ratio with respect to the leading axis. This corresponds in the case of a correction function that includes only the correction movements, a pure gear ratio, which may also be constant or changes in time in accordance with the sampling. In the case of claim 3, this corresponds to a register sequence leading-axis function, which is derived with a gear ratio of the (higher) Leitachsfunktion.

Durch die genannten Ausgestaltungen ist eine Vereinfachung, nämlich eine mögliche Beschränkung auf lediglich zwei Methoden der Ableitungen der Korrekturfunktion/der zeitlichen Registerfolge-Leitachsfunktion gegeben, durch die die Erfindung aber praktisch für alle auftretenden Anwendungsfälle geeignet wird.As a result of the aforementioned embodiments, a simplification, namely a possible restriction to only two methods of the derivatives of the correction function / the chronological sequence of register sequence leading axes, is provided by which the invention, however, is suitable for practically all occurring applications.

Eventuell verbleibende Abweichungen zwischen Achsen einer Gruppe werden dadurch minimiert, dass die Abtastung praktisch in einem Zentralbereich - bezogen auf die Längsrichtung der Materialbahn - der registerfolgenden Achsen erfolgt. Die eventuell verbleibenden Abweichungen haben in der Regel - in Längsrichtung der Materialbahn gesehen - einen kontinuierlichen Verlauf, d. h. sie sind an der Abtaststelle bzw. am Sensorort praktisch gleich Null, da die Registerregelung auf diesen Sensor bezogen ist. In Längsrichtung gemessen sind sie in der Regel streng monoton und wechseln am Sensorort ihr Vorzeichen. In diesem Fall ist die genannte Abtaststelle der Ort, wo die Abtastung praktisch zum kleinstmöglichen Maximalbetrag der Einzelabweichungen an den Achsen der Gruppe und gleichzeitig auch zur kleinsten Summe der Beträge der Abweichungen der einzelnen Achsen vom entsprechenden Sollwert führt.Any remaining deviations between the axes of a group are minimized by the fact that the scanning takes place practically in a central area-in relation to the longitudinal direction of the material web-of the register-following axes. The possibly remaining deviations generally have a continuous course, ie seen in the longitudinal direction of the material web. H. they are practically equal to zero at the sampling point or at the sensor location since the register control is related to this sensor. Measured in the longitudinal direction they are usually strictly monotonous and change their sign at the sensor location. In this case, the said sampling point is the location where the sampling leads practically to the smallest possible maximum amount of the individual deviations on the axes of the group and at the same time to the smallest sum of the amounts of deviations of the individual axes from the corresponding setpoint.

Insbesondere bei Insetting-Anwendungen an Rotationsdruckmaschinen wird vorgeschlagen, dass eine Gruppe vorgesehen ist, die lediglich Transportachsen umfaßt. Dann ist die Korrekturfunktion/die Registerfolge-Leitachsfunktion für alle Transportachsen der Gruppe maßgeblich, sodass diese erfindungsgemäß mit großer Synchronität korrigiert werden. Dies führt zu einer äußerst präzisen, gemeinsamen Korrektur der Transportachsen relativ zu den Bearbeitungsachsen.In particular, in insetting applications on rotary printing machines, it is proposed that a group is provided which only comprises transport axes. Then the correction function / the register sequence leading axis function is decisive for all transport axes of the group, so that according to the invention it has a large size Synchronicity be corrected. This leads to an extremely precise, common correction of the transport axes relative to the machining axes.

Um eine erhöhte Genauigkeit der Bearbeitung bei einer erfindungsgemäßen Registerregelung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass zusätzlich eine vorbestimmte, hinsichtlich des Rechenaufwandes/der Rechenkapazität einfache Korrektur von Bearbeitungsachsen erfolgt, die hinsichtlich der Registerkorrektur der Gruppe der Transportachsen entsprechen. Dabei gilt die o.a. Definition der sich entsprechenden Achsen entsprechend. Durch diese Maßnahme wird ein zusätzlicher, einfach zu realisierender Freiheitsgrad in das Regelsystem eingeführt. Eine einfache Korrektur in diesem Sinne dürfte für die meisten Fälle ausreichend sein, um eventuell noch auftretende Abweichungen auszugleichen. Gerade im Falle einer Registerregelung sind die Anforderungen an die Koinzidenz der Bearbeitung mit den durch die Registermarken vorgegebenen Positionen sehr hoch. Die genannte Ausgestaltung erlaubt es auf einfache Weise, diese Koinzidenz noch weiter zu verbessern. Dabei können Abweichungen eliminiert werden, die praktisch für eine Vielzahl von Bearbeitungsachsen gleich sind; es können aber auch Abweichungen eliminiert werden, die für unterschiedliche Bearbeitungsachsen unterschiedlich sein können. Letzteres betrifft insbesondere eine eventuell noch verbleibende Abweichung, die durch den Abstand einer Bearbeitungsachse von dem Sensorort entstehen kann (entsprechend dem oben hierzu ausgefiihrten).In order to achieve an increased accuracy of the processing in a register control according to the invention, it is proposed that in addition a predetermined, with respect to the computational effort / computing capacity simple correction of processing axes takes place, which correspond to the register correction of the group of transport axes. The o.a. Definition of corresponding axes accordingly. This measure introduces an additional degree of freedom that is easy to implement into the control system. A simple correction in this sense should be sufficient for most cases, to compensate for any remaining deviations. Particularly in the case of register control, the requirements for the coincidence of the processing with the positions specified by the register marks are very high. The mentioned embodiment makes it possible in a simple way to improve this coincidence even further. In this case deviations can be eliminated, which are virtually the same for a variety of processing axes; but it can also be eliminated deviations that may be different for different processing axes. The latter relates, in particular, to a possibly remaining deviation which may arise due to the distance of a machining axis from the sensor location (corresponding to the above stated embodiment).

Eine einfache und effektive Korrektur im obigen Sinne kann dadurch erreicht werden, dass der Längsfehler pro Längeneinheit der Materialbahn und für jede zu korrigierende Bearbeitungsachse deren Längsabstand zu der Abtaststelle ermittelt und die Korrektur der betreffenden Bearbeitungsachse im wesentlichen durch das Produkt aus Längsfehler und Längsabstand gebildet wird. Da in der Regel die Materialbahn nach der Bearbeitung in einzelne Produkte geteilt wird, wird vorgeschlagen, dass die Materialbahn in einzelne Produkte vorbestimmter Produktlänge unterteilt wird, wobei der Längsfehler je Produktlänge ermittelt und die Korrektur der betreffenden Bearbeitungsachse im wesentlichen durch das Produkt aus Längsfehler je Produktlänge und Quotient: Längsabstand/Produktlänge gebildet wird. Dieses Verfahren ist hinsichtlich der erforderlichen Rechenleistung/Rechenkapazität vereinfacht. Es führt naturgemäß in der Regel auch zu einer besseren Koinzidenz (s. o.), da die Abweichung auf die Produktlänge bezogen wird. Die Produktlänge ist ohnehin die für die Bearbeitungsachsen maßgebliche Größe, sodass die Berechnung und Umsetzung der entsprechenden Korrektur einfach und präzise erfolgen kann.A simple and effective correction in the above sense can be achieved by determining the longitudinal error per unit length of the material web and for each machining axis to be corrected their longitudinal distance to the sampling and the correction of the respective processing axis is essentially formed by the product of longitudinal error and longitudinal distance. Since the material web is usually divided into individual products after processing, it is proposed that the material web is subdivided into individual products of predetermined product length, whereby the longitudinal error per product length is determined and the correction of the relevant processing axis essentially by the product of longitudinal defects per product length and quotient: longitudinal distance / product length is formed. This procedure is in terms of required computing power / computing capacity simplified. It naturally also leads to a better coincidence (see above), as the deviation is related to the product length. In any case, the product length is the relevant quantity for the machining axes, so that the calculation and implementation of the corresponding correction can be carried out simply and precisely.

Die oben genannte, zusätzliche Korrektur kann dadurch realisiert werden, dass mehrere, zu korrigierende Bearbeitungsachsen eine Gruppe gemäß Anspruch 1 bilden. Dadurch ist die Anzahl der erforderlichen Korrekturrechnungen verringert - in der Regel um die Anzahl der Achsen, die zu einer Gruppe bzw. zu Gruppen zusammengefasst werden vermindert um die Anzahl solcher Gruppen. Durch diese Zusammenfassung zu einer Gruppe mit entsprechenden Korrekturen wird eine zentrale Struktur mit allen Vorteilen der Erfindung geschaffen; diese zentrale Struktur kann bzgl. anderer Gruppen untergeordnet sein. Dann können Bearbeitungsachsen in mehrere Gruppen aufgeteilt werden. Wesentlich ist, dass die Abweichung innerhalb einer Gruppe vergleichsweise klein bleibt.The above-mentioned additional correction can be realized in that a plurality of machining axes to be corrected form a group according to claim 1. This reduces the number of required correction calculations - usually by the number of axes that are grouped or grouped by the number of such groups. This summary into a group with corresponding corrections creates a central structure with all the advantages of the invention; this central structure may be subordinate to other groups. Then machining axes can be divided into several groups. It is essential that the deviation within a group remains relatively small.

Die möglichen Kapazitäten des Verfahrens werden vollständig ausgenutzt, wenn zumindest eine registerunabhängige Achse vorgesehen ist, die der zeitlichen Leitachsfunktion folgt. Dann sind zwei oder mehr Leitachsfunktionen vorgesehen, die in das System integriert sind und von jeweils zugehörigen Achsen verwendet werden, d. h., dass die zugehörigen Achsen der jeweiligen Leitachsfunktion (bzw. Registerfolge-Leitachsfunktion) folgen.The possible capacities of the method are fully utilized if at least one register-independent axis is provided, which follows the time-leading axis function. Then two or more master axis functions are provided, which are integrated into the system and used by respective axes, i. This means that the associated axes follow the respective master axis function (or register sequence master axis function).

Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1a eine schematische Darstellung einer Bearbeitungsmaschine mit einem Registerregler und einem Antriebssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • Fig. 1b eine Ausschnittvergrößerung aus Fig. 1a mit den Einzelheiten des Registerreglers,
  • Fig. 2 ein Diagramm einer Leitachsfunktion, einer Registerfolge-Leitachsfunktion und einer Korrekturfunktion.
The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it:
  • 1a is a schematic representation of a processing machine with a register controller and a drive system for carrying out the method according to the invention,
  • 1b shows a detail enlargement from FIG. 1a with the details of the register regulator,
  • 2 shows a diagram of a leading axis function, a register sequence leading axis function and a correction function.

Sofern im Folgenden nichts anderes gesagt ist, beziehen sich alle Bezugszeichen stets auf alle Figuren.Unless otherwise stated below, all reference numbers always refer to all figures.

Fig. 1 zeigt - schematisch vereinfachend - eine Bearbeitungsmaschine 1 zur Bearbeitung einer Materialbahn 2. Es handelt sich um eine Rotationsdruckmaschine, bestehend aus mehreren angetriebenen Walzen 33 mit jeweils zugehörigen Andruckwalzen 34.1 shows - schematically simplifying - a processing machine 1 for processing a material web 2. It is a rotary printing machine, consisting of several driven rollers 33, each with associated pressure rollers 34th

Die Bearbeitungsmaschine 1 hat eine Eingangs-Transportstation, die im wesentlichen durch die Transportachse 3 mit ihren beiden Walzen 33 gebildet wird. Am anderen Ende (in Längsrichtung 23 gesehen) befindet sich eine Ausgangs-Transportachse 4, bestehend aus ebenfalls zwei zusammenwirkenden Walzen 33. Zwischen den Transportachsen 3,4 befinden sich vier Bearbeitungsstationen 5,6,7,8, im Folgenden der Einfachheit halber lediglich als Bearbeitungsachsen 5,6,7,8 bezeichnet.The processing machine 1 has an input transport station, which is essentially formed by the transport axis 3 with its two rollers 33. At the other end (seen in the longitudinal direction 23) is an output transport axis 4, consisting of also two cooperating rollers 33. Between the transport axes 3,4 are four processing stations 5,6,7,8, hereinafter for the sake of simplicity, only as Machining axes designated 5,6,7,8.

Der Begriff der Achse wird hier gebraucht für die entsprechende Station mit den zugehörigen Walzen 33, deren Motoren M und dem dazugehörigen Antrieb 9. Der Begriff der Achse ist insbesondere zu unterscheiden von der physikalischen Drehachse 35, 36 der jeweiligen Walzen 33,34.The term of the axis is used here for the corresponding station with the associated rollers 33, their motors M and the associated drive 9. The term of the axis is in particular to be distinguished from the physical axis of rotation 35, 36 of the respective rollers 33,34.

Die gezeigten Transportachsen 3,4 und die damit zusammenwirkenden Bearbeitungsachsen 5,6,7,8 sind jeweils durch einen zugehörigen Einzelantrieb 9 angetrieben. Dadurch wird eine durchgehende, mechanische Welle (Königswelle) ersetzt. Hierzu ist es erforderlich, dass die Einzelantriebe 9 untereinander synchronisiert werden. Zu diesem Zweck bekommen die Einzelantriebe 9 Leitachssignaldaten zugeleitet (s.u.) über einen Datenbus 28. Zur Synchronisation folgen die Achsen 5,6,7,8 einer zeitlichen Leitachsfunktion 12, die in den Datenbus 28 eingespeist und über diesen an die Einzelantriebe 9 übertragen wird. Abweichungen werden durch die Registerregelung dadurch kompensiert, dass zunächst Registermarken 14 (hier symbolisiert durch Kreuze an den entsprechenden Längspositionen) von einem (optischen) Sensor 29 abgetastet werden. Aus der Abtastung wird dann eine Korrektur gegenüber der Leitachsfunktion 12 in dem Registerregler 30 berechnet, welche zunächst lediglich auf die registerfolgenden Achsen 3,4 wirkt. Zunächst einmal ist keine Registerkorrektur der übrigen Bearbeitungsachsen 5,6,7,8 vorgesehen (diese kann aber zusätzlich erfolgen, s.u.), sodass die Registerkorrektur einer Relativkorrektur zwischen den Transportachsen 3,4 und den Bearbeitungsachsen 5,6,7,8 entspricht.The transport axes 3, 4 and the processing axes 5, 6, 7, 8 cooperating therewith are each driven by an associated individual drive 9. This replaces a continuous, mechanical shaft (vertical shaft). For this purpose, it is necessary that the individual drives 9 are synchronized with each other. For this purpose, the individual drives receive 9 Leitachssignaldaten (see below) via a data bus 28. For synchronization, the axes follow 5,6,7,8 a time Leitachsfunktion 12, which is fed into the data bus 28 and transmitted via this to the individual drives 9. Deviations are compensated by register control by first register marks 14 (here symbolized by crosses at the corresponding longitudinal positions) are scanned by an (optical) sensor 29. From the sampling, a correction is then calculated with respect to the leading axis function 12 in the register controller 30, which initially acts only on the register-following axes 3, 4. First of all, no register correction of the other processing axes 5, 6, 7, 8 is provided (but this can additionally take place, see below), so that the register correction corresponds to a relative correction between the transport axes 3, 4 and the processing axes 5, 6, 7, 8.

Die (von der Registerkorrektur unbeeinflusste) Leitachse L ist hier lediglich durch einen Kreis symbolisiert. Es ist für die Erfindung unerheblich, ob es sich hierbei um eine virtuelle Leitachse, deren Momentanposition auf rein elektronischem Wege erzeugt wird, oder um eine so genannte reelle Leitachse handelt, deren Momentanposition durch die Abtastung einer tatsächlich physikalisch vorhandenen mechanischen Welle oder durch ein Feedback eines Antriebs gegeben ist.The (unaffected by the registration correction) leading axis L is symbolized here only by a circle. It is irrelevant for the invention, whether this is a virtual master axis, whose instantaneous position is generated in a purely electronic way, or a so-called real master axis, whose instantaneous position by scanning a physically physically present mechanical shaft or by a feedback of a Drive is given.

Erfindungsgemäß wird eine Gruppe 15 aus den registerfolgenden Transportachsen 3,4 gebildet, die sich hinsichtlich der Registerkorrektur entsprechen, wie oben näher erläutert. Für diese Gruppe 15 von registerfolgenden Achsen 3,4 erfolgt lediglich eine gemeinsame Abtastung. Diese erfolgt an lediglich einer Abtaststelle 44 durch den Sensor 29, der beispielsweise eine Photodiode oder eine CCD-Kamera sein kann mit einer nachgeschalteten Auswerteelektronik zur Erkennung der Registermarken.According to the invention, a group 15 is formed from the register-following transport axes 3, 4, which correspond to the register correction, as explained in greater detail above. For this group 15 of register following axes 3,4 only a common scan takes place. This takes place at only one scanning point 44 by the sensor 29, which may be, for example, a photodiode or a CCD camera with a downstream evaluation to detect the register marks.

Aus der gemeinsamen Abtastung wird eine ebenfalls bzgl. der Gruppe 15 der registerfolgenden Achsen 3,4 gemeinsame Korrekturfunktion 16 abgeleitet. Diese kann daraus gebildet werden, dass aus einem Soll-Ist-Vergleich nach Maßgabe der Abtastung der Registermarken die örtliche Abweichung, deren Ableitung (das ist die Geschwindigkeit) oder damit korrespondierende Funktionen gebildet werden. Die Korrekturfunktion wird im gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Vergleich des Abtastergebnisses mit dem Sollwert S und/oder der Leitachsfunktion 12 gebildet, der dazu - zusammen mit dem Abtastsignal von dem Sensor 29 - in ein Rechenglied 31 eingespeist wird. Der Sollwert S enthält die Information, an welcher Relativposition bezüglich der Leitachsfunktion 12 und/oder der Bearbeitungsachsen 5,6,7,8 auf der Materialbahn sich die Registermarken an der Abtaststelle 44 befinden sollen.From the common scan, a correction function 16, which is likewise common with respect to the group 15 of the register-following axes 3, 4, is derived. This can be formed from the fact that from a target-actual comparison in accordance with the sampling of the register marks, the local deviation whose derivative (that is the speed) or corresponding functions are formed. The correction function is formed in the embodiment shown by the comparison of the scanning result with the desired value S and / or the Leitachsfunktion 12, which is to - fed together with the scanning signal from the sensor 29 - in a computing unit 31. The setpoint S contains the information at which relative position with respect to the leading axis function 12 and / or the processing axes 5,6,7,8 on the material web, the register marks to be located at the sampling point 44.

Aus der in dem Rechenglied 31 (siehe Fig. 1b) gebildeten Regelabweichung (entsprechend der Korrekturfunktion 16) wird eine Registerfolge-Leitachsfunktion 17 abgeleitet. Diese ist zur Verdeutlichung schematisch dargestellt mit übertrieben stark von der Steigung der Leitachsfunktion 12 abweichender Steigung. Die Leitachsfunktion 12 wird in den Registerregler 30 eingespeist. Die Verknüpfung der Korrekturfunktion 16 mit der Leitachsfunktion 12 erfolgt ebenfalls in dem erfindungsgemäßen Registerregler 30. Da es sich bei der Kommunikationsleitung um einen Datenbus 28 handelt, kann an allen Einzelantrieben 9 sowohl die (unveränderte) Leitachsfunktion 12 als auch die aus der Korrekturfunktion 16 gebildete Registerfolge-Leitachsfunktion 17 bereitgestellt werden, wobei der jeweilige Antrieb 9 lediglich nach Maßgabe einer veränderbaren Einstellung von der vorbestimmten, entsprechenden Leitachsfunktion 12 / Registerfolge-Leitachsfunktion 17 angesteuert bzw. angesprochen/adressiert wird. Damit ist die Wahlfreiheit gewährleistet, dass praktisch jede Achse 3,4,5,6,7,8 nach Maßgabe der (Vor-)Einstellung einer beliebigen der vorgesehenen Leitachsfünktionen 12,17 oder der Korrekturfunktion 16 nach Verarbeitung/Anpassung - beispielsweise in dem betreffenden Antriebsregler 10 -folgen kann.From the control deviation formed in the computing element 31 (see FIG. 1b) (corresponding to the correction function 16), a register sequence leading axis function 17 is derived. This is shown schematically for clarity with greatly exaggerated by the slope of the leading axis function 12 slope. The leading axis function 12 is fed to the register controller 30. The combination of the correction function 16 with the master axis function 12 also takes place in the register controller 30 of the invention. Since the communication line is a data bus 28, the (unchanged) master axis function 12 as well as the register sequence formed from the correction function 16 can be used on all individual drives 9 -Leitachsfunktion 17 are provided, wherein the respective drive 9 is driven or addressed / addressed only in accordance with a variable setting of the predetermined corresponding Leitachsfunktion 12 / register sequence leading axis function 17. Thus, the freedom of choice is ensured that virtually every axis 3,4,5,6,7,8 in accordance with the (pre-) setting any of the proposed Leitachsfünktionen 12,17 or the correction function 16 after processing / adaptation - for example, in the relevant Drive controller 10 can follow.

Die jeweilige Leitachsfunktion 12,17 oder die Korrekturfunktion 16 wird daraufhin in dem Antriebsregler 10 verarbeitet und der jeweilige Motor M nach dessen Maßgabe entsprechend synchronisiert/korrigiert über die Leistungselektronik 11 angetrieben.The respective master axis function 12,17 or the correction function 16 is then processed in the drive controller 10 and the respective motor M according to its specification synchronized / corrected driven by the power electronics 11.

Die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Registerregelung ist in der Ausschnittvergrößerung in Fig. 1b schematisch dargestellt:

  • Generell ist zur Synchronisation der vorhandenen Achsen eine Leitachsfunktion 12 vorgesehen, welche über den Datenbus 28 an jeden der Einzelantriebe 9 einzeln übertragen/adressiert werden kann und den jeweiligen Antrieb 9 übergeordnet synchronisiert. Auf der linken Seite der Ausschnittvergrößerung ist der Registerregler 30 im Detail gezeigt. Dort wird aus dem Sollwert S und dem Abtastsignal A die Korrekturfunktion 16 gebildet und nach Maßgabe der Korrektur mit der übergeordneten Leitachsfunktion 12 zu einer Registerfolge-Leitachsfunktion 17 verarbeitet. Aus der Detailansicht ist zu entnehmen, dass im Einzelnen zunächst aus Sollwert S, Leitachsfunktion 12 bzw. Leitachse L und einem Abtastsignal A in dem Rechenglied 31 eine Funktion f (A,S,L) berechnet wird. Dies könnte die Korrekturfunktion 16 sein. Im vorliegenden Fall ist es eine (vorzugsweise momentane/aktualisierte) Vorgabe, nach Maßgabe derer über die Parameterleitung 42 aus der Leitachsfunktion 12 die Registerfolge-Leitachsfunktion 17 abgeleitet wird. Wie in der Detailansicht gezeigt, sind/ist für die Ableitung der Registerfolge-Leitachsfunktion 17 lediglich ein Offset-Addierer 20 und/oder ein Getriebeglied 21 vorgesehen, die von dem Rechenglied 31 über die Parameterleitungen 42 angesprochen werden/wird. Dies bedeutet, dass nach Maßgabe der Abtastung entweder ein reiner Positionsoffset 19 oder eine Getriebeableitung oder beides zur Ableitung der Registerfolge-Leitachsfunktion 17 verwendet wird. Für die Bildung der Korrekturfunktion 16 / der registerfolgenden Leitachsfunktion 17 wird aus dem Abtastergebnis, dem Sollwert (diese kann auch eine zeitliche Sollwertfunktion sein) und der Leitachsfunktion 12 das Maß des Positionsoffsets 19 und/oder die Getriebeübersetzung für das Getriebeglied 21 berechnet und vorzugsweise im Rahmen der beteiligten Taktrate und der erwarteten Zeitkonstante für das Reglersystem aktualisiert. Über die Parameterleitung 42 werden somit die zur Bildung dieser Funktion erforderlichen Parameter an die Glieder 20,21 geleitet.
The operation of a register control according to the invention is shown schematically in the detail enlargement in FIG. 1b:
  • In general, a master axis function 12 is provided for synchronizing the existing axes, which can be individually transmitted / addressed via the data bus 28 to each of the individual drives 9 and synchronizes the respective drive 9 in a higher order. On the left side of the detail enlargement register register 30 is shown in detail. There, from the setpoint S and the sampling signal A is the Correction function 16 is formed and processed in accordance with the correction with the parent control axis function 12 to a register sequence leading axis function 17. From the detailed view, it can be seen that, in detail, a function f (A, S, L) is first calculated from setpoint value S, leading axis function 12 or master axis L and a sampling signal A in the computing element 31. This could be the correction function 16. In the present case, it is a (preferably instantaneous / updated) specification according to which the register sequence leading axis function 17 is derived via the parameter line 42 from the leading axis function 12. As shown in the detail view, only one offset adder 20 and / or one gear element 21 is provided for deriving the register sequence leading axis function 17, which is / are addressed by the computing element 31 via the parameter lines 42. This means that either a pure position offset 19 or a transmission derivative or both for the derivation of the register sequence leading axis function 17 is used in accordance with the sampling. For the formation of the correction function 16 / the register-following leading axis function 17, the degree of the position offset 19 and / or the gear ratio for the gear element 21 is calculated from the sampling result, the desired value (this can also be a time reference function) and the leading axis function 12, and preferably in the frame the clock rate involved and the expected time constant for the controller system is updated. Via the parameter line 42, the parameters required for the formation of this function are thus passed to the members 20, 21.

Falls keine Regelabweichung vorhanden oder keine Regelung erwünscht ist, können auch alle Parameter derart bemessen sein oder vorgegeben werden, dass die Glieder 20 und/oder 21 indifferent sind und die Registerfolge-Leitachsfunktion 17 im wesentlichen gleich der Leitachsfunktion 12 ist. Beide vorhandenen Leitachsfunktionen 12,17 werden über die jeweiligen Leitachsgeneratoren 40,41 (z.B. Software im Rechenwerk) an den Datenbus 28 mit der entsprechenden Adressierung weitergegeben. Auf die Adressierung wird hier nicht näher eingegangen; sie erfolgt jedoch selektiv für jeden Einzelantrieb 9 nach Maßgabe von dessen Parametern, nämlich dem Abstand der zugehörigen Achsen 3,4 von der Abtaststelle 44 etc. Hierauf wird unten noch näher eingegangen.If no control deviation is present or no control is desired, all the parameters can also be dimensioned or specified such that the elements 20 and / or 21 are indifferent and the register sequence leading axis function 17 is substantially equal to the leading axis function 12. Both existing Leitachsfunktionen 12,17 are passed on the respective Leitachsgeneratoren 40,41 (eg software in the calculator) to the data bus 28 with the appropriate addressing. The addressing is not discussed here; However, it is done selectively for each individual drive 9 in accordance with its parameters, namely the distance of the associated axes 3,4 of the sampling point 44, etc. This will be discussed in more detail below.

Zusätzlich oder alternativ kann noch eine Korrekturfunktion 16 vorgesehen sein, die im wesentlichen lediglich die Korrekturen gegenüber der Leitachsfunktion 12 enthält und die - für die Achsen 3,4 der Gruppe 15 - direkt als auf den globalen Synchronisationstakt der Leitachsfunktion 12 angewendete Korrektur - und zwar an dem jeweiligen Antrieb 9 - einwirkt.Additionally or alternatively, a correction function 16 may be provided, which contains essentially only the corrections to the leading axis function 12 and the - for the axes 3,4 of the group 15 - directly as applied to the global synchronization clock of the leading axis function 12 correction - namely the respective drive 9 - acts.

Zusätzlich zu den Transportachsen 3,4 können auch Bearbeitungsachsen 5,8 zu einer Gruppe 43 zusammengefasst werden. Auf diese wirkt eine eigene, z.B. zusätzliche, registerfolgende Leitachsfunktion. Es könnten auch alle Bearbeitungsachsen 5,6,7,8 zu einer Gruppe zusammengefasst sein. Hier sind die am weitesten von der Abtaststelle 44 entfernten Bearbeitungsachsen 5,8 zu einer Gruppe 43 zusammengefasst, da für diese eine evtl. (Rest-) Abweichung nach oben gesagtem besonders groß wird. Bzgl. der registerfolgenden Achsen 3,4;5,8 der Gruppen 15;43 erfolgt die Abtastung praktisch in einem Zentralbereich 22 bezogen auf die Längsrichtung 23 der Materialbahn 2, d.h. praktisch in der Mitte zwischen den genannten Achsen. Dadurch sind - wie oben ausgeführt - evtl. verbleibende (Register)Abweichungen der registerfolgenden Achsen untereinander minimiert.In addition to the transport axes 3, 4, processing axes 5, 8 can also be combined to form a group 43. These have their own, e.g. additional, register-following leading axis function. It could also be combined all processing axes 5,6,7,8 to a group. Here are the most distant from the scanning 44 remote processing axes 5.8 combined to form a group 43, as this is a possibly (residual) deviation above said particularly large. Concerning. the registering axes 3,4; 5,8 of the groups 15; 43, the scanning is carried out practically in a central region 22 relative to the longitudinal direction 23 of the material web 2, i. practically in the middle between the mentioned axes. As a result, any remaining (register) deviations of the register-following axes with one another are minimized, as explained above.

Auf die Bearbeitungsachsen 5,8 der Gruppe 43 wirkt eine hinsichtlich des Rechenaufwandes einfache Korrektur ein. Diese ist dadurch gebildet, dass die Materialbahn in Produkte 25 einer Produktlänge 26 unterteilt wird, die im vorliegenden Fall mit dem Abstand der Registermarken 14 übereinstimmt (nicht notwendigerweise der Fall). Mittels der Registerregelung wird der Längsfehler 27 (hier übertrieben dargestellt) je Produktlänge 26 ermittelt. Für jede zu korrigierende Bearbeitungsachse 5,8 wird deren Längsabstand 45 zu der Abtaststelle 44 ermittelt und die Korrektur der Bearbeitungsachsen 5 durch das Produkt aus Längsfehler und Quotient: Längsabstand 45 / Produktlänge 26 gebildet.On the processing axes 5.8 of the group 43 has a simple in terms of computational effort correction. This is formed by dividing the material web into products 25 of a product length 26, which in the present case coincides with the spacing of the register marks 14 (not necessarily the case). By means of register control, the longitudinal error 27 (shown exaggerated here) per product length 26 is determined. For each machining axis 5, 8 to be corrected, its longitudinal distance 45 to the scanning point 44 is determined and the correction of the machining axes 5 is formed by the product of longitudinal error and quotient: longitudinal distance 45 / product length 26.

Schließlich zeigt Fig. 2 ein Diagramm verschiedener Leitachsfunktionen 12,17, 37 sowie einer Korrekturfunktion 16. Aufgetragen ist die Momentanposition in Winkelgraden über der Zeit t. Die Registerfolge-Leitachsfunktion 17 und die Registerfolge-Leitachsfunktion 37 sind Beispiele von aus der unveränderten Leitachsfunktion 12 abgeleiteten Korrektur-Leitachsfunktionen. Die Registerfolge-Leitachsfunktion 37 besteht aus lediglich einem Positionsoffset 19 gegenüber der Leitachsfunktion 12. Die Registerfolge-Leitachsfunktion 17 hat eine Getriebeableitung von der Leitachsfunktion 12; dadurch hat die Registerfolge-Leitachsfunktion 17 eine andere Steigung als die Leitachsfunktion 12 und damit auch eine andere Periodendauer 39 gegenüber der Periodendauer 38 der Leitachsfunktion 12. Aufgrund der größeren Steigung der Registerfolge-Leitachsfunktion 17 ist die zugehörige Periodendauer 39 kürzer.Finally, FIG. 2 shows a diagram of different master axis functions 12, 17, 37 and of a correction function 16. The current position is plotted in angular degrees over time t. The register sequence leading axis function 17 and the Register sequence leading axis function 37 are examples of correction leading axis functions derived from the unchanged leading axis function 12. The register sequence leading axis function 37 consists of only one position offset 19 with respect to the leading axis function 12. The register sequence leading axis function 17 has a transmission derivation from the leading axis function 12; As a result, the register sequence leading axis function 17 has a different slope than the leading axis function 12 and therefore also a different period duration 39 with respect to the period duration 38 of the leading axis function 12. Due to the greater slope of the register sequence leading axis function 17, the associated period duration 39 is shorter.

In Fig. 2 ist darüber hinaus eine Korrekturfunktion 16 gezeigt. Diese gibt lediglich die Korrekturen gegenüber der Leitachsfunktion 12 wieder, um die die registerfolgenden Achsen 3,4;5,8 ggf. korrigiert werden. Anstatt der Momentanposition a in Winkelgrad könnte auch beispielsweise eine Winkelgeschwindigkeit als Gebersignal für die entsprechenden Leitachsfunktionen/Korrekturfunktionen vorgesehen sein.In addition, a correction function 16 is shown in FIG. This merely reproduces the corrections with respect to the leading axis function 12, by which the register-following axes 3, 4, 5, 8 are possibly corrected. Instead of the instantaneous position a in angular degrees, an angular velocity could, for example, also be provided as the encoder signal for the corresponding leading axis functions / correction functions.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bearbeitungsmaschineprocessing machine
22
Materialbahnweb
33
TransportachseTransportachse
44
TransportachseTransportachse
55
Bearbeitungsachsemachining axis
66
Bearbeitungsachsemachining axis
77
Bearbeitungsachsemachining axis
88th
Bearbeitungsachsemachining axis
99
Einzelantriebindividual drive
1010
Antriebsreglerdrive controller
1111
Leistungselektronikpower electronics
1212
Leitachsfunktionguide shaft
1313
Momentanposition der LeitachseCurrent position of the leading axis
1414
Registermarkeregistration mark
1515
Gruppe von registerfolgenden AchsenGroup of register-following axes
1616
Korrekturfunktioncorrection function
1717
Registerfolge-LeitachsfunktionRegister sequence-guide shaft
1818
-frei--free-
1919
Positionsoffsetposition offset
2020
Offset-AddiererOffset adder
2121
Getriebegliedtransmission member
2222
ZentralbereichCentral area
2323
Längsrichtung der MaterialbahnLongitudinal direction of the material web
2424
-frei--free-
2525
einzelnes Produktsingle product
2626
Produktlängeproduct length
2727
Längsfehler je ProduktlängeLongitudinal error per product length
2828
Datenbusbus
2929
Sensorsensor
3030
Registerreglerregister controller
3131
Rechengliedcomputing element
3232
-frei--free-
3333
angetriebene Walzedriven roller
3434
Andruckwalzepressure roller
3535
Drehachse der angetriebenen WalzeRotary axis of the driven roller
3636
Drehachse der AndruckwalzeRotary axis of the pressure roller
3737
Registerfolge-Leitachsfunktion mit lediglich PositionsoffsetRegister sequence leading axis function with only position offset
3838
Periodendauer der LeitachsfunktionPeriod of the leading axis function
3939
Periodendauer der Registerfolge-LeitachsfunktionPeriod of the register sequence leading axis function
4040
Leitachsgeneratormaster axis
4141
Leitachsgeneratormaster axis
4242
Parameterleitungparameter line
4343
Gruppegroup
4444
Abtaststellescanning point
4545
Abstand der Bearbeitungsstelle von der AbtaststelleDistance of the processing point from the sampling point
LL
Leitachsemaster axis
SS
SollwertgeberSetpoint generator

Claims (12)

  1. Method for register correction of processing machines (1) for material webs (2), in particular rotary presses, paper processing machines and sheet-fed presses having at least one transport axis (3, 4) and at least one processing axis (5, 6, 7, 8) interacting therewith, which are driven by a respectively associated individual drive (9) so as to be synchronized with one another, and of which at least one axis (6, 7) follows a timed master axis function (12) which corresponds to an instantaneous position (13) of a master axis (L), and a plurality of axes (3, 4) following the register are corrected with respect to the master axis function (12) in accordance with scanning of register marks (14) of the material web (2), characterized in that for one group (15) of register-following axes (3, 4) which correspond with regard to the register correction, only common scanning is carried out, from which a common correction function (16) is derived which is followed by all the axes (3, 4) of the group (15).
  2. Method according to Claim 1, characterized in that the correction function (16) contains substantially only the corrections with respect to the master axis function (12) and is used as such for the register correction.
  3. Method according to Claim 1, characterized in that the correction function (16) is combined with the master axis function (12) to form an additional, timed register-following master axis function (17).
  4. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the correction function (16) comprises a position offset (19) with respect to the instantaneous position (13) of the master axis (L), determined by the scanning of the register marks (14).
  5. Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the correction function (16) comprises a function corresponding to a transmission ratio with respect to the master axis (L), determined by the scanning of the register marks (14).
  6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the scanning is carried out in practice in a central region (22) - relative to the longitudinal direction (23) of the material web (2) - of the register-following axes (3, 4).
  7. Method according to one of Claims 1 to 6, in particular in the case of insetting applications on rotary presses, paper processing machines or sheet-fed presses, characterized in that one group (15) comprises only transport axes (3, 4).
  8. Method according to Claim 7, characterized in that in addition a predetermined correction of processing axes (5, 8) which correspond to the group (15) of transport axes (3, 4) with regard to the register correction and is simple with regard to the computational effort is carried out in accordance with the scanning.
  9. Method according to Claim 8, characterized in that the longitudinal error (27) per unit length (26) of the material web (2) and, for each processing axis (5, 8) to be corrected, its longitudinal spacing (45) from the scanning point (44) are determined, and the correction of the relevant processing axis (5, 8) is formed substantially by the product of longitudinal error (27) and longitudinal spacing (45).
  10. Method according to Claim 9, characterized in that the material web (2) is subdivided into individual products (25) of predetermined product length (26), the longitudinal error (27) per product length (26) being determined and the correction of the relevant processing axis (5, 8) being formed substantially by the product of longitudinal error (27) per product length (26) and the ratio: longitudinal spacing (45) / product length (26).
  11. Method according to Claim 8 or 9, characterized in that a plurality of processing axes (5, 8) to be corrected form a group (43) according to Claim 1.
  12. Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that at least one register-independent axis (6, 7) is provided which follows the timed master axis function (12).
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