JP2004328833A - 同期制御装置の原点合わせ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は輪転印刷機、輪転印刷機二次加工装置や樹脂、金属の延伸加工措置や搬送装置などに使用される同期制御装置に関するもので、特に、主機に追従して複数の従機電動機の回転速度と回転位相を精度良く制御する同期制御装置に関するものである。例えば、輪転印刷機のシャフトを取り去ったシャフトレス輪転印刷機において、走行紙を破断することなく原点合わせを行い連続して同期制御に移行する手段を実現する必要がある。
【解決手段】主機に追従して同期運転をする従機には従機ロータリーエンコーダを付属し、両者の位相偏差を非対称に出力する検出器を設け、従機が主として増速することにより原点合わせを行うように操作し、原点合わせと同期制御時の位相偏差検出方法が異なるようにし、運転中でも切り替えられるようにし、操作の簡便化、操業時間の削減、損紙の低減と低コストの可能な電気品を提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】主機に追従して同期運転をする従機には従機ロータリーエンコーダを付属し、両者の位相偏差を非対称に出力する検出器を設け、従機が主として増速することにより原点合わせを行うように操作し、原点合わせと同期制御時の位相偏差検出方法が異なるようにし、運転中でも切り替えられるようにし、操作の簡便化、操業時間の削減、損紙の低減と低コストの可能な電気品を提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は輪転印刷機、輪転印刷機二次加工装置や樹脂、金属の延伸加工措置や搬送装置などに使用される同期制御装置に関するもので、特に、主機に追従して複数の従機電動機の回転速度と回転位相を精度良く原点合わせを行い連続して同期制御に至らしめる同期制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係わる輪転印刷機について従来の構成の一例を図１８に示す。該図１８において１は給紙部、２走行紙、３送りロール、４印刷部、５はアキュームロール、６は折り畳み機、７は裁断紙、８は搬送コンベアである。さらに、図１８において１００は主電源開閉器、１０１は速度設定器、１０２は駆動装置、１０３は電動機、１０４はロータリーエンコーダー、２５および２６はシャフトである。
【０００３】
図１８において給紙部１、送りロール３により走行紙２は送り出され、印刷部４により印刷を行ないアキュームロール５にて走行紙２のパス長の調整がなされて折り畳み機６に至り該折り畳み機６で裁断し折り畳みされた裁断紙７は搬送コンベア８により搬出されるに至る。ここで図１８においては印刷部４が４つの例を示しているが、これは例えば印刷色がシアン、マゼンダ、イエローおよびブラックなどの場合である。また、印刷部４から折り畳み機６は主電源開閉器１００、速度設定器１０１、駆動装置１０２、電動機１０３、ロータリーエンコーダー１０４からなる装置によりシャフト２５、２６により機械的に連結され駆動されるものである。そして、主電源開閉器１００は駆動装置１０２に電源を供給するもので、該駆動装置１０２は速度設定器１０１、ロータリーエンコーダー１０４からの信号を入力し電動機１０３を所定の速度で駆動する。
【０００４】
従来例の図１８では輪転印刷機はシャフト２５および２６により機械的に連結されているものであるが、このシャフトは設置や操作および保守において容易ではなく。これらシャフトを設置することによる種々の弊害を克服するために近年、電動機の速度と位相を精度良く制御を行い輪転印刷機のシャフトを取り去ったシャフトレス輪転印刷機が使用されるに至っている。
【０００５】
該シャフトレス輪転印刷機においては各電動機を精度良く速度と位相の制御を行い同期制御を実現し印刷を行うものであるが、印刷物の生産においては特に運転の開始時に各電動機が停止状態から通常の生産運転速度に達するまで走行紙が破断することなく維持することが操業時間の短縮、生産性の向上およびコストの削減のために重要な課題となっている。それゆえ、シャフトレス輪転印刷機において、運転の開始時に各電動機の位相が同期していない状態から走行紙を破断することなく各電動機間の原点合わせを行った後、電動機を停止させることなく連続して高精度の同期制御に移行し支障無く生産運転に至らしめる必要がある。
【０００６】
従来の同期制御について克服すべき課題を明確にするために、従来実施されている主機電動機と従機電動機の位相偏差検出について図１９、図２０および図２１により説明する。図１９は従来の位相偏差検出の構成例を説明する図、図２０は従来実施されている位相偏差検出の手段を説明する図、図２１は従来の位相検出手段による主機電動機と従機電動機間の位相進みと位相遅れを説明する図である。
【０００７】
図１９において、１１３は主機電動機、１１４は主機ロータリーエンコーダー、１２２は同期制御装置、１２３は従機電動機、１２４は従機ロータリーエンコーダー、１４３は位相指令検出器、１４４は位相フィードバック検出器、１４５は位相偏差検出器である。前記同期制御装置１２２は指令として前記主機電動機１１３に付属する主機ロータリーエンコーダー１１４が出力する信号を入力し、フィードバックとして前記従機電動機１２３に付属する従機ロータリーエンコーダー１２４が出力する信号を入力する。前記同期制御装置１２２は位相指令検出器１４３、位相フィードバック検出器１４４および位相偏差検出器１４５を内蔵し、位相指令検出器１４３は前記主機ロータリーエンコーダー１１４からの信号より主機電動機の主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器１４４は前記従機ロータリーエンコーダー１２４からの信号より従機電動機の従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出して出力する。そして、前記位相偏差検出器１４５は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力として両者の位相偏差を演算し位相偏差検出値ΔＰを出力する。
【０００８】
図２０は、前記図１９における従来の同期制御装置１２２において検出する主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓと位相偏差検出値ΔＰの関係を順次説明するものであり、図２０の（ａ）と（ｂ）は時刻ｔ１において、（ｃ）と（ｄ）は時刻ｔ２において、（ｅ）と（ｆ）は時刻ｔ３におけるロータリーエンコーダーにより検出される図１９の主機電動機１１３と従機電動機１２３の位相をそれぞれ示すものである。そして図２０の（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に示すＺｍは主機電動機の原点を、同じく図２０の（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に示すＺｓは従機電動機の原点を示す。なお、本発明において図２０（ａ）を参照すれば正のＸ軸を位相がゼロとし正のＸ軸から反時計方向を正極性の位相、正のＸ軸から時計方向を負極性の位相として説明を行う。また、図２０の（ａ）から（ｆ）においてロータリーエンコーダーが検出する主機電動機と従機電動機の１回転の位相をＰｍａｘとしている。そして、図２０の（ａ）、（Ｃ）および（ｅ）において主機電動機は説明を容易とするために原点Ｚｍは正のＸ軸上にあり位相をゼロとしている。
【０００９】
図２０の（ｂ）において、αは従機電動機の１回転の位相Ｐｍａｘの２分の１未満の値とし、従機電動機の原点Ｚｓの位相は反時計方向では下記の式（１）、時計方向では下記の式（２）の位相の場合を示している。
反時計方向の位相 α…………（１）
時計方向の位相 −（Ｐｍａｘ−α）………（２）
つぎに図２０の（ｄ）において従機電動機の原点Ｚｓは位相がゼロである正のＸ軸上にある場合を示し、図２０の（ｆ）においてβはＰｍａｘの２分の１を越える値とし、従機電動機の原点Ｚｓの位相は反時計方向では下記の式（３）、時計方向では下記の式（４）の位相の場合を示している。
反時計方向の位相 β………（３）
時計方向の位相 −（Ｐｍａｘ−β）…………（４）
【００１０】
図２０の（ｇ）は主機電動機について図２０の（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に示す位相の時間的推移を示し、これは主機位相指令検出値Ｐｍの時間的推移を示すものである。同様に図２０の（ｈ）は従機電動機について図２０の（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に示す位相の時間的推移を示し、これは図１９の従機位相フィードバック検出値Ｐｓの時間的推移を示すものである。図２０の（ｇ）についてさらに説明を加えると図２０の（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に対応して時刻ｔ１、ｔ２およびｔ３における主機電動機の位相をそれぞれＰｍｔ１、Ｐｍｔ２およびＰｍｔ３で示しこの例では全てゼロである。また、図２０の（ｈ）は図２０の（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に対応して時刻ｔ１、ｔ２およびｔ３における従機電動機の位相をそれぞれＰｓｔ１、Ｐｓｔ２およびＰｓｔ３で示し、該位相Ｐｓｔ１の値は前記（１）式のαであり前記位相Ｐｓｔ２の値はゼロであり、また前記位相Ｐｓｔ３の値は前記式（３）によるβである。ここで図２０の（ｇ）、（ｈ）では説明を容易とするため主機電動機と従機電動機は異なる一定の速度でそれぞれ回転しているものとしている。
【００１１】
図２０の（ｉ）は、主機電動機と従機電動機のそれぞれの位相検出の時間的推移が前記図２０の（ｇ）、（ｈ）であるとき、従来実施されている主機電動機と従機電動機の位相偏差検出を示すものであり、これは前記図１９の位相偏差検出値ΔＰの推移を示すものである。なお、図２０の（ｉ）においてＸ軸は時間ではなく度数による位相偏差としているので注意されたい。該図２０の（ｉ）において、時刻ｔ１における位相偏差ΔＰｔ１は、主機電動機の位相がゼロから前記式（１）または式（２）による従機電動機の位相を減算するものであるが従来においては絶対値が小なるものを位相偏差とすることが常であるため（−α）となり、時刻ｔ２における位相偏差ΔＰｔ２は明らかにゼロであり、また時刻ｔ３における位相偏差ΔＰｔ３は、主機電動機の位相がゼロから前記式（３）または式（４）による従機電動機の位相を減算するものであるが同様に絶対値が小である（Ｐｍａｘ−β）が位相偏差ΔＰｔ３となり、これを要約すれば図２０の（ｉ）で示すとおり従来用いられている位相偏差検出値ΔＰは（−Ｐｍａｘ／２）から（Ｐｍａｘ／２）の範囲で変化するものであった。そして従来、位相偏差検出値ΔＰが０から（Ｐｍａｘ／２）の範囲のときは主機電動機が進みでこのときは従機電動機を増速するよう、位相偏差検出値ΔＰが０から（−Ｐｍａｘ／２）の範囲のときは主機電動機が遅れでこのときは従機電動機を減速するよう補正を行っており、これを換言すれば（Ｐｍａｘ／２）を境界に同期制御を行うものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【００１２】
図２１は上述の主機電動機と従機電動機の位相偏差について進みと遅れを視覚的に説明するもので、図２１の（ａ）は主機電動機の原点Ｚｍが正のＸ軸上にある場合を示し図２１の（ｂ）は従機電動機を示す。該図２１の（ｂ）において従機電動機の原点が白抜きで示す上半円にあれば主機が遅れでありこの時は従機電動機を減速するよう、従機電動機の原点が黒塗りで示す下半円にあれば主機が進みとなりこの時は従機電動機が増速するよう位相偏差検出値ΔＰを用いて原点合わせや同期制御を行っていた。
【００１３】
【特許文献１】
特許出願公開 昭５６−８１０９３、第１頁、左段落 １７―２０行
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば前記図１８の輪転印刷機において、大部分のもしくは一部のシャフトを取り去ったシャフトレス輪転印刷機においては各電動機を精度良く速度と位相の制御を行い同期制御を実現し印刷を行うとするものであるが、印刷物の生産においては特に運転を開始する時に各電動機が停止状態から通常の生産運転速度に達するまで、走行紙が破断することなく維持することが操業時間の短縮、生産性の向上、およびコストの削減のために重要な課題となっている。それゆえシャフトレス輪転印刷機において、運転を開始する時に各電動機の位相が同期していない状態から走行紙を破断することなく複数の電動機の原点合わせを行った後、連続して同期制御に移行し円滑に生産運転に至らしめる必要がある。
しかしながら、前記図１９、図２０および図２１で示した従来の位相偏差検出値ΔＰは、原点合わせを行うときに検出する位相偏差は（Ｐｍａｘ／２）を境界として正極性と負極性である確率は等しく、位相偏差検出値ΔＰを用いて原点合わせを行った場合、輪転印刷機の折り畳み機に至るまで各印刷部が増速した時は走行紙は弛みとなり破断には至らずこの弛みはアキュームロール５により次第に吸収されるものであるが、印刷部が減速した時は走行紙は張りとなり破断に陥ることが避けられない。
本発明はかような点に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、主機と従機からなる同期制御装置において、停止状態からいかなるときも走行紙が破断することなく原点合わせを行い、いったん電動機を停止させることなく連続して高精度の同期制御に至らしめる手段を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を本発明において、つぎのように解決する。
（１）本発明の請求項１の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機の非対称位相偏差を出力する非対称位相偏差検出器を内蔵することを特徴とするものである。そして、原点合わせを行うときに非対称位相偏差検出器は、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で前記主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行う。つぎに、非対称位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速することにより原点合わせを行う。かように、主機と従機電動機の原点合わせに際して、従機電動機が減速して原点合わせをする機会を著しく減少せしめ主として増速により原点合わせを行うことを特徴とする従機電動機の同期制御装置である。
【００１６】
（２）本発明の請求項２の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には前記主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は前記位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機の一方向位相偏差を出力する一方向位相偏差検出器を内蔵することを特徴とするものである。そして、原点合わせを行うときに一方向位相偏差検出器は、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相を進み位相最大値とするとともに遅れ位相最小値をゼロとし、これにより主機の位相を常に進みとして検出し、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行う。かように、主機と従機電動機の原点合わせに際して、従機電動機が減速すること無く常に増速して原点合わせを行うことを特徴とする従機電動機の同期制御装置である。
【００１７】
（３）本発明の請求項３の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機のロック付き相偏差を出力するロック付き位相偏差検出器を内蔵することを特徴とし、該ロック付き位相偏差検出器には進みロック位相値と遅れロック位相値を内蔵し、該進みロック位相値と遅れロック位相値は絶対値が異なることを特徴とするものである。そして、原点合わせを行うときにロック付き位相偏差検出器は、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行い、前記位相偏差が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み位相最大値を正極性で主機および前記従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の値とし、遅れ位相最小値を負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の絶対値を有するものとして通常の同期制御に移行せしめることを特徴とする。つぎに、ロック付き位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき前記主機の位相を遅れとし、これにより前記従機電動機の速度を減速することにより原点合わせを行い、位相偏差が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み位相最大値を正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の値とし、遅れ位相最小値を負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の絶対値を有するものとして通常の同期制御に移行せしめることを特徴とする。かように、原点合わせのときの位相偏差検出方法と同期制御のときの位相偏差検出方法を異なるものとし運転中であっても切り換えることを特徴とする従機の同期制御装置である。
【００１８】
（４）本発明の請求項４の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と前記従機電動機の非対称位相偏差を出力する非対称位相偏差検出器が設けられた請求項３の同期制御装置において、非対称位相偏差検出器の出力を入力とする不平衡位相偏差増幅器を具備する同期制御装置である。そして、該不平衡位相偏差増幅器は正極性の進み補償最大値と絶対値が該進み補償最大値より小さい負極性の遅れ補償最小値を内蔵し、原点合わせを行うときに非対称位相偏差検出器は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速せしめる正極性の非対称位相偏差信号を出力する。つぎに、非対称位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速せしめる負極性の非対称位相偏差信号を出力する。つぎに不平衡位相偏差増幅器は、非対称位相偏差信号を比例増幅した位相補償信号を生成し、該位相補償信号が正極性のとき該位相補償信号が前記進み補償最大値以下のときは該位相補償信号を出力とし該位相補償信号が進み補償最大値を越えるときは該進み補償最大値を出力として増速により原点合わせを行い、不平衡位相偏差増幅器は、位相補償信号が負極性のとき位相補償信号が遅れ補償最小値以上のときは該位相補償信号を出力とし該位相補償信号が遅れ補償最小値未満のときは該遅れ補償最小値を出力として減速により原点合わせを行う。これにより従機電動機が増速または減速して原点合わせを行うときに減速の補償量を増速の補償量よりも小さくすることを特徴とし、非対称位相偏差信号が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み補償最大値と遅れ補償最小値の絶対値を等しくして高精度の同期制御に移行せしめることを特徴とする。かように原点合わせのときと同期制御のときで進み補償最大値と遅れ補償最小値を異なる値とすることを特徴とし運転中であっても切り換えることを特徴とする従機の同期制御装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による同期制御装置をシャフトレス輪転印刷機に用いた実施例を説明する図であり、図２、図３、図４、図５および図６は請求項１の非対称位相偏差検出器について説明するもので、図２は非対称位相偏差検出器の全体の構成を説明する図、図３は非対称位相偏差検出器の出力を説明する図、図４は非対称位相偏差検出器の実施例、図５は図４で示した実施例の非対称位相偏差検出器の詳細を説明する図、図６は図２から図５で説明する非対称位相偏差検出器による進みと遅れ検出を説明する図である。
図７、図８および図９は請求項２の一方向位相偏差検出器について説明するもので、図７は一方向位相偏差検出器の全体の構成を説明する図であり、図８は一方向位相偏差検出器の出力を説明する図、図９は一方向位相偏差検出器の実施例である。
図１０、図１１、図１２および図１３は請求項３のロック付き位相偏差検出器について説明するもので、図１０はロック付き位相偏差検出器の全体の構成を説明する図であり、図１１はロック付き位相偏差検出器の動作を説明する図、図１２はロック付き位相偏差検出器の実施例、図１３はロック検出後のロック付き位相偏差検出器の位相偏差の検出を説明する図である。
図１４、図１５および図１６は請求項４について説明し、図１４は不平衡位相偏差増幅器の全体の構成を説明する図、図１５は不平衡位相偏差増幅器の動作を説明する図、図１６は不平衡位相偏差増幅器の実施例である。そして、図１に本発明による同期制御装置の適用例を示したが図１７に別の適用例を示す。
【００２０】
本発明の実施の形態の説明を容易とするため、図１により本発明による同期制御装置を用いた実施例について説明を行う。図１は前記図１８の従来のシャフト連結の輪転印刷機に替えて、主機電動機とこれに同期制御により追従する従機電動機からなるシャフトレス輪転印刷機の例を示すものであり、１は給紙部、２は走行紙、３は送りロール、４は印刷部、５はアキュームロール、６は折り畳み機、７は裁断紙、８は搬送コンベアで、これらの各々の機能は前記図１８で説明するものと同じでその説明は割愛する。ここで、図１では印刷部と折り畳み機を個別の電動機により高精度の同期制御により駆動しこの間のシャフトを排除したシャフトレス輪転印刷機である。
【００２１】
１０は主機主電源開閉器、１１は主機速度設定器、１２は主機駆動装置、１３は主機電動機、１４は主機ロータリーエンコーダーでありこれらは折り畳み機６を駆動するものである。すなわち、図１では折り畳み機６を主機とし、該折り畳み機６の主機駆動装置１２は主機速度設定器１１による信号を速度指令とし主機電動機１３に付属する主機ロータリーエンコーダー１４が出力する信号を速度フィードバックとして主機電動機１３を速度制御により駆動する。つぎに、２０は従機主電源開閉器、２２は従機同期駆動装置、２３は従機電動機、２４は従機ロータリーエンコーダー、２５はシャフトであり、これらは印刷部４を駆動するものである。従機同期駆動装置２２は本発明による原点合わせと同期制御の機能を内蔵するコントローラで、前記主機ロータリーエンコーダー１４が出力する信号を指令とし従機電動機２３に付属する従機ロータリーエンコーダー２４が出力する信号をフィードバックとして印刷部４を駆動するものである。
【００２２】
運転を開始するときの主機と従機の原点合わせに際して、従機電動機２３が増速して原点合わせを行うと走行紙２が弛みとなるがこれはアキュームロール５にて吸収され得るもので破断に至らないが、従機電動機２３が減速して原点合わせを行うと走行紙２は印刷部４と折り畳み機６の間において張りとなり走行紙の破断に陥るものであるが、本発明の従機同期駆動装置２２の作用により走行紙が破断することなく原点合わせを行い高精度の同期制御に連続して移行せしめるものである。以下に従機同期駆動装置２２における本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（１）実施例１
図２は本発明の実施例１の非対称位相偏差検出器を用いた全体の構成図であり、本実施例は図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示すものである。また、図３は実施例１の非対称位相偏差検出器の出力を説明する図、図４は非対称位相偏差検出器の実施例を説明する図、図５は図４の実施例の動作の詳細を説明する図であり図６は非対称位相偏差検出器が検出する位相の進みと遅れを説明するものである。
【００２４】
本発明の実施例１について説明する。図２において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛する。つぎに４１は速度指令検出器、４２は速度フィードバック検出器、４３は位相指令検出器、４４は位相フィードバック検出器、４５は非対称位相偏差検出器、４９は前置増幅器、５０は駆動装置である。前記速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し主機速度指令と従機速度フィードバックは加減算された後、後述する非対称位相偏差検出信号ΔＱと演算されるものである。つぎに、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出して出力する。非対称位相偏差検出器４５は本発明の実施例１によるもので、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力し非対称位相偏差検出信号ΔＱを出力する。該非対称位相偏差検出信号ΔＱは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し従機電動機２３の原点合わせを行うものである。
【００２５】
非対称位相偏差検出器４５の出力の形態について図３により説明する。図３において横軸は主機電動機と従機電動機の度数で表す位相偏差、縦軸は非対称位相偏差検出器４５が出力する非対称位相偏差検出信号ΔＱを示す。また、縦軸に記載のＰｍａｘは図２０において説明するものと同様に主機ロータリーエンコーダー１４と従機ロータリーエンコーダー２４の１回転当たりの最大位相検出値をＰｍａｘとしている。そして、主機電動機は横軸が正の領域は進みで負の領域は遅れとなり、主機電動機が進みの領域においては横軸の（＋１８０°）より大きい、換言すればＰｍａｘの２分の１より大きい後述する進み位相最大値Ｐｆまでの進みを検出し、主機電動機が遅れの領域においては横軸の（−１８０°）より大きくこれも換言すれば（−Ｐｍａｘ）の２分の１より大きい後述する遅れ位相最小値（−Ｐｄ）までの遅れを検出するものであり、図３に示すとおりΔＱは進み位相と遅れ位相の検出において非対称であることを特徴とする。
【００２６】
図３に示す非対称位相偏差検出信号ΔＱを生成する前記非対称位相偏差検出器４５の一実施例を図４に示す。図４において非対称位相偏差検出器４５、主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓ、非対称位相偏差検出信号ΔＱおよびロータリーエンコーダーの１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘは前記図３で説明したものと同じでその説明は割愛する。そして、６１、６２、６３は係数器、６４、６６は比較器、６５、６７はセレクターであり、係数器６１が出力するＰｆは進み位相最大値でつぎの式（５）で示す範囲の値とし、係数器６３が出力する（−Ｐｄ）は遅れ位相最小値でつぎの式（６）で示す値とするものである。
（Ｐｍａｘ／２）＜Ｐｆ＜Ｐｍａｘ …………（５）
−Ｐｄ＝−（Ｐｍａｘ−Ｐｆ）であり
（−Ｐｍａｘ／２）＜（−Ｐｄ）＜０ …………（６）
【００２７】
非対称位相偏差検出器４５は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力としこれを加減算することにより（Ｐｍ−Ｐｓ）なる位相偏差信号を生成する。ここで、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓは例えば１６ビット幅の数値データであり、図４に示すとおり数値データの流れを太線で示す。そして、位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）はセレクター６５の数値データ入力Ａに入力されるが、セレクター６５は選択入力Ｓにより選択される２つのＡおよびＢで示す数値データ入力を有しこれのどちらかを数値データ出力Ｑに出力するもので、選択入力Ｓが０のときは数値データ入力Ａを、選択入力Ｓが１のときは数値データ入力Ｂを数値データ出力Ｑに出力する。そして、係数器６２はロータリーエンコーダー１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘを出力し、これは前記位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）と加減算され（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ）なる値がセレクター６５の数値データ入力Ｂに入力される。一方、コンパレータ６４の入力は係数器６１が出力する進み位相最大値Ｐｆと前記位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）であり、該コンパレータ６４は位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆ以下のときは０をそれ以外のときは１を出力する。上記を要約すればセレクター６５の数値データ出力Ｑはコンパレータ６４の作用により、つぎの式（７）、式（８）のとおりとなる。
Ｐｆ＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき （Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ）…………（７）
（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆのとき （Ｐｍ−Ｐｓ） …………（８）
ここで、コンパレータ６４の出力は上述のとおり０または１の制御信号であり、制御信号を図４に細線で示す。
【００２８】
図４のセレクター６７は前記セレクター６５と同じ機能を有し数値データ入力Ａにはセレクター６５の数値データ出力Ｑが入力され、数値データ入力Ｂには主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓとロータリーエンコーダー１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘを加減算することにより生成される（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ）が入力される。つぎに、比較器６６には位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）と係数器６３が出力する遅れ位相最小値（−Ｐｄ）が入力され、位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が遅れ位相最小値（−Ｐｄ）以上のときは０をそれ以外のときは１を出力しセレクター６７の選択入力Ｓに送られる。該比較器６６の作用によりセレクター６７の数値データ入力Ａ、Ｂの一方が選択され数値データ出力Ｑから出力するものであるが、式（７）、式（８）を踏まえ上記を要約すればセレクター６７の出力はつぎの式（９）、式（１０）、式（１１）のとおりとなり非対称位相偏差検出信号ΔＱとなる。
Ｐｆ＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき
ΔＱ＝（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ） …………（９）
−Ｐｄ≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆのとき
ΔＱ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（１０）
（Ｐｍ−Ｐｓ）＜−Ｐｄのとき
ΔＱ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（１１）
【００２９】
図５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）により図４の動作と上記式（９）から式（１１）について説明する。図５の（ａ）は前記位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）の遷移を、図５の（ｂ）、（ｃ）は非対称位相偏差検出信号ΔＱの遷移を示し、図５の（ｃ）は前記図２０の（ｉ）で示した従来例との相違を示すものである。はじめに、図５の（ａ）において横軸は度数による主機と従機の位相偏差であり縦軸は前記位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）を示し、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓはそれぞれ独立してゼロからＰｍａｘの範囲で変化するので位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）は図示するとおり（−Ｐｍａｘ）からＰｍａｘの範囲で変化することとなる。そして、図中の進み位相最大値Ｐｆと遅れ位相最小値（−Ｐｄ）は図４の係数器６１と６３の出力を示し、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆを越えて大きいときは式（９）の補正がなされ、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が遅れ位相最小値（−Ｐｄ）を越えて小さいときは式（１１）の補正がなされ非対称位相偏差検出信号ΔＱは図５の（ｂ）に示すとおり遷移することとなる。ここで、本発明においては非対称位相偏差検出信号ΔＱを１回転以下で検出するものであること、および図５の（ｂ）の▲１▼点は進み位相がＰｆであり▲２▼点は遅れ位相が（−Ｐｄ）であることを示しているがこの▲２▼点は進み位相で言えば▲３▼点のＰｆとなり▲１▼点に戻ることとなる。それゆえ、図５の（ｂ）は図５の（Ｃ）のとおりＸ軸が３６０°の範囲で表せるものであり前記図３の非対称位相偏差検出器の出力を説明する図となる。かように、図２０の（ｉ）で示した従来例の位相偏差検出と異なり、本発明では位相偏差ΔＱを進みと遅れを非対称で検出するものである。そして、該非対称位相偏差検出信号ΔＱを前記図２の速度指令検出器４１と速度フィードバック検出器４２を加減算した後で演算することにより原点合わせを行うものである。
【００３０】
図６は図２１の従来例と対比して、本発明による主機電動機と従機電動機の非対称位相偏差検出信号ΔＱによる進みと遅れの検出の相違を説明するもので、図６の（ａ）は主機電動機の原点Ｚｍが正のＸ軸上にある場合を示し図６の（ｂ）は従機電動機を示し、従機電動機の原点が白抜きで示す領域にあれば主機電動機が遅れでありこの時は従機電動機を減速するように、従機電動機の原点が黒塗りで示す領域にあれば主機電動機が進みとなりこの時は従機電動機が増速するよう原点合わせを行う。これから明かであるとおり本発明によれば、シャフトレス輪転印刷機の原点合わせを行うに際して主機電動機が進みとなる確率を高くすることにより従機電動機が減速するよりも増速する場合を多くいたらしめ、走行紙を破断させることがなく連続して同期制御に移行せしめるものである。
【００３１】
（２）実施例２
図７は本発明の実施例２の一方向位相偏差検出器を用いた全体の構成図であり、該図７は前記図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示すものであり、図８は実施例２の一方向位相偏差検出器の出力を説明する図、図９は一方向位相偏差検出器の実施例を説明するものである。
【００３２】
図７において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛し、速度指令検出器４１、速度フィードバック検出器４２、位相指令検出器４３、位相フィードバック検出器４４、前置増幅器４９、駆動装置５０、主機位相指令検出値Ｐｍおよび従機位相フィードバック検出値Ｐｓは図２で同じ記号を付すものと同じ機能を有す。そして、４６は一方向位相偏差検出器、ΔＲは一方向位相偏差検出信号で、該一方向位相偏差検出器４６が本発明の実施例２によるものである。速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、前記速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し主機速度指令と従機速度フィードバックは加減算された後、後述する一方向位相偏差検出信号ΔＲと演算されるものである。そして、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出しこれを出力する。本発明による一方向位相偏差検出器４６は、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力し一方向位相偏差検出信号ΔＲを出力する。該一方向位相偏差検出信号ΔＲは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し従機電動機２３の原点合わせを行うものである。
【００３３】
一方向相偏差検出器４６の出力の形態について図８により説明する。図８において横軸は主機電動機と従機電動機の度数で表す位相偏差、縦軸は一方向位相偏差検出器４６が検出する一方向位相偏差検出信号ΔＲを示す。また、縦軸に記載のＰｍａｘは図２０において説明するものと同様に主機ロータリーエンコーダー１４と従機ロータリーエンコーダー２４の１回転当たりの最大位相検出値をＰｍａｘとしている。そして、主機電動機は横軸が正の領域は進みであり負の領域は遅れであるが、一方向位相偏差検出信号ΔＲはゼロからＰｍａｘの範囲とし常に主機電動機を進みとして検出することを特徴とする。
【００３４】
図８に示す一方向位相偏差検出信号ΔＲを生成する一方向位相偏差検出器４６の一実施例を図９に示す。図９において一方向位相偏差検出器４６、主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓ、一方向位相偏差検出信号ΔＲおよびロータリーエンコーダーの１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘは前記図７および図８で説明したものと同じでそれぞれの説明は割愛する。そして、６０、６２は係数器、６６は比較器、６７はセレクターである。まず、一方向位相偏差検出器４６は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力としこれを加減算することにより（Ｐｍ−Ｐｓ）なる位相偏差信号を生成する。そして、図５において説明したように主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓはそれぞれ独立してゼロからＰｍａｘの範囲で変化するので位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）は（−Ｐｍａｘ）からＰｍａｘの範囲で変化するものである。該位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）はセレクター６７の数値データ入力Ａに入力され、一方、セレクター６７の数値データ入力Ｂには位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）に係数器６２が出力する最大位相検出値Ｐｍａｘを加算した（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ）が入力される。そして、セレクター６７の選択入力Ｓにはコンパレータ６６の出力が接続され、該コンパレータ６６は位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）と係数器６０が出力するゼロを比較する。そして、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）がゼロ以上のとき０をセレクター６７の選択入力Ｓに出力し、これによりセレクター６７は数値データ入力Ａを数値データ出力Ｑに出力する。つぎに、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）がゼロ未満のときは１をセレクター６７の選択入力Ｓに出力し、これによりセレクター６７は数値データ入力Ｂを数値データ出力Ｑに出力し一方向位相偏差検出信号ΔＲが得られるものである。
【００３５】
要約すればつぎの式（１２）、式（１３）となり、一方向位相偏差検出信号ΔＲは常に正極性で得ることとなり図８に示すものとなる。
０≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｍａｘのとき
ΔＲ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（１２）
（−Ｐｍａｘ）≦（Ｐｍ−Ｐｓ）＜０のとき
ΔＲ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（１３）
図７においてかような一方向位相偏差検出信号ΔＲを出力する一方向位相検出器４６を用いれば、原点合わせを行うとき常に主機電動機が進みとなり一方向位相偏差検出信号ΔＲは正極性であるため従機電動機が増速するよう原点合わせを行う。この本発明によりシャフトレス輪転印刷機の原点合わせを行うに際して、走行紙が薄いものであっても伸縮性の少ないものであっても従機電動機を常に増速せしめ、走行紙を破断させることなく原点合わせを完了し連続して同期制御に移行せしめるものである。
【００３６】
（３）実施例３
図１０は本発明の実施例３のロック付き位相偏差検出器を用いた全体の構成図であり、図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示す。図１１は実施例３のロック付き位相偏差検出器の動作を説明する図、図１２はロック付き位相偏差検出器の実施例を説明する図、図１３は図１２の実施例におけるロック検出後の位相偏差検出を説明するものである。
【００３７】
図１０において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛し、速度指令検出器４１、速度フィードバック検出器４２、位相指令検出器４３、位相フィードバック検出器４４、前置増幅器４９、駆動装置５０、主機位相指令検出値Ｐｍおよび従機位相フィードバック検出値Ｐｓは図２で同じ記号を付すものと同じ機能を有す。４７はロック付き位相偏差検出器、ΔＳはロック付き位相偏差検出信号で、該ロック付き位相偏差検出器４７が本発明の実施例３によるものである。
【００３８】
図１０についてさらに説明を行うと、速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し主機速度指令と該従機速度フィードバックは加減算された後、後述するロック付き位相偏差検出信号ΔＳと演算されるものである。そして、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出しこれを出力する。本発明によるロック付き位相偏差検出器４７は、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力としロック付き位相偏差検出信号ΔＳを出力する。該ロック付き位相偏差検出信号ΔＳは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し、従機電動機２３の原点合わせを行った後連続して高精度の同期制御を行うものである。すなわち、本実施例３は原点合わせを完了し円滑に同期制御に移行せしめることに特徴がある。
【００３９】
前記ロック付き位相偏差検出器４７の動作について図１１の（ａ）と（ｂ）により説明する。図１１の（ａ）は原点合わせ中の位相偏差検出と後述する位相偏差ロックの動作を説明する図であり、図１１の（ｂ）は原点合わせを完了し同期制御に移行したときの位相偏差検出を示す。まず、図１１の（ａ）において横軸は主機電動機と従機電動機の度数で表す位相偏差、縦軸はロック付き位相偏差検出器４７が検出するロック付き位相偏差検出信号ΔＳを示す。また、縦軸に記載のＰｍａｘは前記図２０において説明するものと同様に主機ロータリーエンコーダー１４と従機ロータリーエンコーダー２４の１回転当たりの最大位相検出値をＰｍａｘとし、Ｐｆと（−Ｐｄ）はそれぞれ前記図３で示す進み位相最大値、遅れ位相最小値であり、図１１の（ａ）においては原点合わせ中は前記図３と同じく非対称位相偏差検出とするものである。
【００４０】
図１１の（ａ）においてＰｆ１は進みロック位相値、（−Ｐｄ１）は遅れロック位相値で本実施例３の特徴を成すもので、例えば原点合わせを行うときに図１１の（ａ）の主機が進みである点▲１▼から開始したとすれば、位相偏差は矢印で示す方向に小さくなりやがて進みロック位相値Ｐｆ１である点▲２▼に至り、これ以降の位相偏差検出は後述する図１１の（ｂ）の対称位相偏差検出とするものである。また、原点合わせを行うときに図１１の（ａ）の主機が遅れである点▲３▼から開始したとすれば、位相偏差はこれも矢印で示す方向に小さくなりやがて遅れロック位相値（−Ｐｄ１）である点▲４▼に至り、これ以降の位相偏差検出も後述する図１１の（ｂ）の対称位相偏差検出とするものである。つぎに、図１１の（ｂ）は原点合わせを完了した後の同期制御中のロック付き位相偏差検出信号ΔＳの出力の遷移を示すもので、該ΔＳは主機電動機と従機電動機の位相偏差を（−Ｐｍａｘ／２）から（Ｐｍａｘ／２）の範囲で対称に検出するものである。
【００４１】
同期制御中の位相偏差検出をこの図１１の（ｂ）とする必要性は例えば原点位置調整を行うためで、図１において輪転印刷機の走行紙２は折り畳み機６において裁断されるが、このとき走行紙は印刷位置と裁断位置を合わせるため従機電動機の原点位置調整（図示しない）を精度良く行わなければならない。この原点位置調整は従機電動機が遅れまたは進み方向のどちらかに等しく実施され得るものであるが、同期制御中も図１１の（ａ）の非対称位相偏差検出とすると原点位置調整は（−Ｐｄ）からＰｆの範囲で設定しうるものであるが、遅れ位相最小値（−Ｐｄ）は通常小さく設定するものでこのとき従機電動機が進み方向に（−Ｐｄ）を越えて設定することが不可能となる。これにより同期制御中は図１１の（ｂ）の対称位相偏差検出とし原点位置調整も（−Ｐｍａｘ／２）から（Ｐｍａｘ／２）の範囲で可能とするものである。
【００４２】
図１１に示すロック付き位相偏差検出信号ΔＳを生成するロック付き位相偏差検出器４７の一実施例を図１２に示す。図１２において、ロック付き位相偏差検出器４７、主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓ、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳおよびロータリーエンコーダーの１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘは図１０および図１１で説明したものと同じでその説明は割愛する。そして係数器６１、係数器６２、係数器６３、比較器６４、比較器６６、セレクター６５、セレクター６７および進み位相最大値Ｐｆ、遅れ位相最小値（−Ｐｄ）は前記図４と同一の機能を有し図１１の（ａ）の非対称位相偏差検出信号を得るものである。そして、図１２の７１は進みロック位相値Ｐｆ１を出力する係数器、７３は遅れロック位相値（−Ｐｄ１）を出力する係数器、７７は（Ｐｍａｘ／２）を出力する係数器、７９は（−Ｐｍａｘ／２）を出力する係数器、７２、７４は比較器、７５はＡＮＤゲート、７６はＲ−Ｓフリップフロップおよび７８、８０はセレクターでこれらはロック付き位相偏差検出器４７の特徴を成すものである。
【００４３】
ロック付き位相偏差検出器４７は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力とし、これを加減算することにより（Ｐｍ−Ｐｓ）なる位相偏差信号を生成し比較器７２と比較器７４に入力される。該比較器７２は位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が係数器７１が出力する進みロック位相値Ｐｆ１以下であるとき１をそれ以外のときは０を出力しＡＮＤゲート７５の入力となる。一方、比較器７４は位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が係数器７３が出力する遅れロック位相値（−Ｐｄ１）以上であるとき１をそれ以外のときは０を出力しＡＮＤゲート７５の他方の入力となる。これにより、ＡＮＤゲート７５はつぎの式（１４）のとき１を出力しこれ以外のときは０を出力することとなる。
（−Ｐｄ１）≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆ１ …………（１４）
ここで、上記進みロック位相値Ｐｆ１と遅れロック位相値（−Ｐｄ１）の絶対値は異なるものとしつぎの式（１５）の大小関係とするものである。
Ｐｄ１＜Ｐｆ１ …………（１５）
Ｒ−Ｓフリップフロップ７６のリセット入力Ｒには例えば中央監視装置（図示しない）から図１０の従機電動機２３を停止するときは１となり運転するときは０となる信号ＳＴＯＰが接続され、これにより従機電動機２３が停止中はＲ−Ｓフリップフロップ７６の出力は０となる。そして、従機電動機２３が運転されると信号ＳＴＯＰは０となりリセット入力Ｒに入力され、つぎに位相偏差が式（１４）を満たすとセット入力Ｓは１となることによりＲ−Ｓフリップフロップ７６の出力は０から１となり、この出力はつぎに従機電動機２３が停止されるまで１にロックされる。ゆえに、Ｒ−Ｓフリップフロップ７６の出力はロック信号ＬＯＣＫと言えるものであって、ロック付き位相偏差信号ΔＳはロック信号ＬＯＣＫが０のときは図１１の（ａ）の位相偏差検出を行い、ロック信号ＬＯＣＫが１のときは図１１の（ｂ）の位相偏差検出を行うものであり、つぎにこの動作について図１１を参照しつつ図１２についてさらに説明する。
【００４４】
従機電動機２３の運転を開始するにあたり、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が式（１４）以外の値であるときロック信号ＬＯＣＫは上記で示したとおり０となる。これによりセレクター７８の選択入力Ｓは数値データ入力Ａから入力される進み位相最大値Ｐｆを数値データ出力Ｑに出力し、これは図１１の（ａ）におけるＰｆとなる。同様に、セレクター８０は選択入力Ａから入力される遅れ位相最小値（−Ｐｄ）を数値データ出力Ｑに出力し、これは図１１の（ａ）における（−Ｐｄ）となる。
【００４５】
位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆを越えて大きいときコンパレータ６４はセレクター６５の選択入力Ｓに１を出力しコンパレータ６６はセレクター６７の選択入力に０を出力する。これによりセレクター６５は数値データ入力Ｂに入力される（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ）を出力しセレクター６７の選択入力Ａを経てロック付き位相偏差検出信号ΔＳとなり、この動作は前記（９）式でΔＱをΔＳに置き換えたもので下記の式（１６）となる。
Ｐｆ＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ） …………（１６）
また、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆ以下で遅れ位相最小値（−Ｐｄ）以上のときコンパレータ６４はセレクター６５の選択入力Ｓに０を出力しコンパレータ６６もセレクター６７の選択入力に０を出力する。これによりセレクター６５は数値データ入力Ａに入力される（Ｐｍ−Ｐｓ）を出力しセレクター６７の選択入力Ａを経てロック付き位相偏差検出信号ΔＳとなり、この動作は式（１０）でΔＱをΔＳに置き換えたもので下記の式（１７）となる。
−Ｐｄ≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆのとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（１７）
そして、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が遅れ位相最小値（−Ｐｄ）を越えて小さいときコンパレータ６６はセレクター６７の選択入力に１を出力する。これによりセレクター６７は数値データ入力Ｂに入力される（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ）が数値データ出力Ｑに出力されてロック付き位相偏差検出信号ΔＳとなり、この動作は前記（１１）式でΔＱをΔＳに置き換えたもので下記の式（１８）となる。
（Ｐｍ−Ｐｓ）＜−Ｐｄのとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（１８）
かようにして、原点合わせ中に上記式（１６）、式（１７）、式（１８）により図１１の（ａ）のロック付き位相偏差検出信号ΔＳが得られることとなる。
【００４６】
該ロック付き位相偏差検出信号ΔＳを補正として原点合わせを行い、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が前記（１４）式に示す範囲内の値となったときロック信号ＬＯＣＫが１となるのは前記において説明したとおりであり、該ロック信号ＬＯＣＫの１がセレクター７８とセレクター８０の選択入力Ｓに入力されることにより、セレクター７８は選択入力Ｂに入力された（Ｐｍａｘ／２）をセレクター８０は選択入力Ｂに入力された（−Ｐｍａｘ／２）をそれぞれ出力することとなる。そして、比較器６４、６６およびセレクター６５、６７の作用によるロック付き位相偏差検出信号ΔＳは、前記式（１６）、式（１７）および式（１８）において進み位相最大値Ｐｆと遅れ位相最小値（−Ｐｄ）をそれぞれ（Ｐｍａｘ／２）と（−Ｐｍａｘ／２）に置き換えたつぎの式（１９）、式（２０）および式（２１）となる。
（Ｐｍａｘ／２）＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ） …………（１９）
（−Ｐｍａｘ／２）≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦（Ｐｍａｘ／２）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（２０）
（Ｐｍ−Ｐｓ）＜（−Ｐｍａｘ／２）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（２１）
【００４７】
図１３はロック検出後の位相偏差検出を説明する図で、式（１９）、式（２０）および式（２１）をさらに図により説明するものであり、図１３の（ａ）は位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）の遷移を、図１３の（ｂ）、（Ｃ）はロック検出後のロック付き位相偏差検出信号ΔＳの遷移を示す。まず、図１３の（ａ）は前記図５の（ａ）と同様に、横軸は度数による主機と従機の位相偏差であり縦軸は前記位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）を示し、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓはそれぞれ独立してゼロからＰｍａｘの範囲で変化するので位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）は図示するとおり（−Ｐｍａｘ）からＰｍａｘの範囲で変化するものである。そして、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が（Ｐｍａｘ／２）を越えて大きいとき前記（１９）式の補正が、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が（−Ｐｍａｘ／２）以上で（Ｐｍａｘ／２）以下のときは式（２０）となり、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が（−Ｐｍａｘ／２）未満のときは式（２１）の補正がなされ、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳは図１３の（ｂ）に示す如くとなる。ここで、本発明においてはロック付き位相偏差検出信号ΔＳを１回転以下で検出するものなので図１３の（ｂ）の横軸が１８０°から３６０°の範囲は−１８０°から０°の範囲に等しもので。これにより図１３の（ｂ）は図１３の（Ｃ）のとおりとなり同期制御中のロック付き位相偏差検出信号ΔＳを得るものである。
【００４８】
かように、本発明においては進みロック位相値Ｐｆ１と遅れロック位相値（−Ｐｄ１）を内蔵するロック付き位相偏差検出器を考案し、式（１４）と式（１５）により原点合わせの完了を検出しこれをロックすることを特徴とし、原点合わせにおける位相偏差検出と同期制御における位相偏差検出を個別に備えて切り換えることを特徴とし、これにより原点合わせを行うに最適の位相偏差検出と同期制御を行うに最適の位相偏差検出を実現するものである。
【００４９】
（４）実施例４
図１４は本発明の実施例４の不平衡位相偏差増幅器を用いた全体の構成図で、前記図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示すものである。また、図１５は実施例４の不平衡位相偏差増幅器の動作を説明する図、図１６は不平衡位相偏差増幅器の一実施例である。
【００５０】
図１４において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛し、速度指令検出器４１、速度フィードバック検出器４２、位相指令検出器４３、位相フィードバック検出器４４、ロック付き位相偏差検出器４７、前置増幅器４９、駆動装置５０、主機位相指令検出値Ｐｍおよび従機位相フィードバック検出値Ｐｓは図１０で同じ記号を付すものと同じ機能を有す。速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し、該主機速度指令と従機速度フィードバックは加減算された後、後述する不平衡位相偏差増幅信号ΔＵとさらに演算されるものである。そして、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出しこれを出力する。ロック付き位相偏差検出器４７は本発明の実施例３によるもので、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力しロック付き位相偏差検出信号ΔＳを出力する。つぎに、４８は実施例４による不平衡位相偏差増幅器であり、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳを入力し不平衡位相偏差増幅信号ΔＵを出力する。該不平衡位相偏差増幅信号ΔＵは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し従機電動機２３の原点合わせと同期制御を行うものである。
【００５１】
前記不平衡位相偏差増幅器４８の動作について図１５により説明する。図１５の（ａ）と（ｂ）は主機電動機に対して従機電動機の位相が遅れの状態から開始する原点合わせにおける不平衡位相偏差増幅器４８の動作を、図１５の（ｃ）と（ｄ）は従機電動機の位相が進みの状態から開始する原点合わせにおける不平衡位相偏差増幅器４８の動作を説明するものである。
【００５２】
図１５の（ａ）は不平衡位相偏差増幅器４８の出力である不平衡位相偏差増幅信号ΔＵの時間的推移を示し、図１５の（ｂ）は主機電動機と従機電動機の位相の時間的推移を示す。そして、図１５の（ａ）と（ｂ）の時刻ｔ１において、前述の速度指令検出器４１が出力する主機速度指令と速度フィードバック検出器４２が出力する従機速度フィードバックを加減算した信号に不平衡位相偏差増幅信号ΔＵが補正として加えられ原点合わせを開始するとしている。さらに図１５の（ａ）において、波線で示すものは不平衡位相偏差増幅器４８の入力であるロック付き位相偏差検出信号ΔＳを比例増幅した位相補償信号ΔＴ、実線で示すものは不平衡位相偏差増幅信号ΔＵであり、Ｒｆは進み補償最大値で従機電動機が遅れのときに増速する補償量の最大値となる。図より明かなように位相補償信号ΔＴが進み補償最大値Ｒｆを越えて大きいとき不平衡位相偏差増幅信号ΔＵはこれを制限しＲｆとなる。この機能により、主機電動機に対して従機電動機の位相が大きく遅れているときから原点合わせを行うときであっても、過大な増速する補償量を制限し安定に原点合わせを行うものであり、図１５の（ｂ）は従機電動機が主機電動機の位相に追従し原点合わせを行う動作を表している。
【００５３】
図１５の（ｃ）と（ｄ）は主機電動機に対して従機電動機の位相が進みの状態から原点合わせを開始するときで、図１５の（ｃ）は不平衡位相偏差増幅器４８の出力である不平衡位相偏差増幅信号ΔＵの時間的推移を示し、図１５の（ｄ）は主機電動機と従機電動機の位相の時間的推移を示し時刻ｔ１より原点合わせを開始するとしている。そして、図１５の（ｃ）において、波線で示すものは不平衡位相偏差増幅器４８の入力であるロック付き位相偏差検出信号ΔＳを比例増幅した位相補償信号ΔＴ、実線で示すものは不平衡位相偏差増幅信号ΔＵであり、（−Ｒｄ）は遅れ補償最小値で従機電動機が進みのときに減速する補償量の最小値であり、位相補償信号ΔＴが遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を越えて小さいとき不平衡位相偏差増幅信号ΔＵはこれを制限し（−Ｒｄ）となる。これにより、主機電動機に対して従機電動機の位相が大きく進んでいるときから原点合わせを行うときであっても、過大な減速する補償量を制限し安定に原点合わせを行うものであり、図１５の（ｄ）は従機電動機が主機電動機の位相に追従し原点合わせを行う動作を示している。
【００５４】
さらに、進み補償最大値Ｒｆと遅れ補償最小値（−Ｒｄ）は下記の式（２２）の大小関係とすることにより、原点合わせにおいて主機電動機に対して従機電動機が遅れのときよりも進みのときは不平衡位相偏差増幅信号ΔＵの絶対値を小さいものとし、これにより従機電動機が減速する補償量を小さくすることにより輪転印刷機において走行紙の破断をさらに確実に回避するものである。
０＜Ｒｄ＜Ｒｆ …………（２２）
そして、原点合わせを完了後には進み補償最大値Ｒｆを後述する位相補償制限値Ｒｓに切り換え遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を位相補償制限値（−Ｒｓ）に切り換え、連続して高精度の同期制御に移行するものである。
【００５５】
図１４、図１５に示した不平衡位相偏差増幅信号ΔＵを生成する前記不平衡位相偏差増幅器４８の一実施例を図１６に示す。図１６において、不平衡位相偏差増幅器４８、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳおよび不平衡位相偏差増幅信号ΔＵは図１４で説明したものと同じでその説明は割愛する。そして、８１、８２および８４は係数器でそれぞれ進み補償最大値Ｒｆ、位相補償制限値Ｒｓおよび遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を出力し、８３は比例増幅器、８５は反転増幅器、８６、８７、８９および９１はセレクターであり、８８と９０は比較器である。また、ＬＯＣＫは原点合わせ完了のロック信号であり前記図１２において同じ記号を付すものから得られるものである。
【００５６】
図１６において不平衡位相偏差増幅器４８はロック付き位相偏差検出信号ΔＳとロック信号ＬＯＣＫを入力とし、ロック信号ＬＯＣＫは原点合わせ中は０で原点合わせ完了で１となるもので、該ロック信号ＬＯＣＫはセレクター８６とセレクター８７の選択入力Ｓに入力されている。そして、セレクター８６の数値データ入力Ａには進み補償最大値Ｒｆが入力され、数値データ入力Ｂには位相補償制限値Ｒｓが入力されており、セレクター８６は原点合わせ中は進み補償最大値Ｒｆを、原点合わせ完了後は位相補償制限値Ｒｓを出力することとなる。同様に、セレクター８７は原点合わせ中は遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を、原点合わせ完了後は係数器８２の出力を反転増幅器８５により反転した位相補償制限値（−Ｒｓ）を出力する。
【００５７】
つぎに、比較器８８は従機電動機が主機電動機より位相が遅れのときであって、位相補償信号ΔＴがセレクター８６の出力以下のとき０を、それ以外のときは１をセレクター８９の選択入力Ｓに出力する。これにより主機電動機の位相が進みのとき、セレクター８９の数値データ出力Ｑは原点合わせ中は図１５の（ａ）に示す出力となり原点合わせ完了後は位相補償制限値Ｒｓを最大とする出力となり、セレクター９１を経て不平衡位相偏差増幅信号ΔＵとなる。そして、比較器９０は従機電動機が主機電動機より位相が進みのときであって、セレクター８９を経由した位相補償信号ΔＴがセレクター８７の出力以上のとき０を、それ以外のときは１をセレクター９１の選択入力Ｓに出力する。これにより従機電動機の位相が進みのとき、セレクター９１の数値データ出力Ｑは原点合わせ中は図１５の（ｃ）に示す出力となり原点合わせ完了後は位相補償制限値（−Ｒｓ）を最小とする出力となり、不平衡位相偏差増幅信号ΔＵが得られることとなる。
【００５８】
本発明においては不平衡位相偏差増幅器を考案することにより、進み補償最大値と遅れ補償最小値を絶対値が異なる値にすると共に遅れ補償最小値の絶対値を進み補償最大値より小さくすることを特徴とし、原点合わせにおいて従機電動機が減速する補償量を小さくせしめることにより輪転印刷機において走行紙を破断することなく原点合わせを完了せしめ、原点合わせ完了後は進み補償最大値と遅れ補償最小値を絶対値が等しい位相補償制限値に切り換え、連続して高精度の同期制御に移行することを特徴とするものである。
【００５９】
本発明の説明にあたって説明を容易とするために図１に本発明を適用したシャフトレス輪転印刷機の実施例を示したが、他の実施例を図１７に示す。図１７において給紙部１、走行紙２、印刷部４アキュームロール５、折り畳み機６、裁断紙７、搬送コンベア８、従機電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しその説明は割愛する。そして、１５は中央制御装置で図１の主機ロータリーエンコーダー１４が出力する信号を電子的に発生せしめ、従機同期駆動装置２２に主機の信号として送るものである。図１７は印刷部４のシャフトをも取り去ったシャフトレス輪転印刷機の例であり、運用においては停止中に折り畳み機６のロータリーエンコーダーの位相を初期位相として通信回線（図示しない）により中央制御装置１５に送り、運転を開始するときは中央制御装置１５は前記初期位相を初期値として従機同期駆動装置２２に主機の信号を送ればよい。他の方法として走行紙を破断せぬようにするには、折り畳み機を駆動する従機同期制御装置において原点合わせを行うときに折り畳み機を減速を主とすればよく、増速を主として説明した実施例１の非対称位相偏差検出器４５、実施例２の一方向位相偏差検出器４６、実施例３のロック付き位相偏差検出器４７および実施例４の不平衡位相偏差増幅器４７を減速を主として構成すればよい。かように図１７における装置においても本発明の実施例１から実施例４を適用できるのは明かである。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、シャフトレス輪転印刷機において走行紙を破断させることなく原点合わせを行い連続して高精度の同期制御に移行させるもので、これにより操業時間の削減、損紙の低減およびコストの削減を実現するものであり、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１から実施例４による同期制御装置をシャフトレス輪転印刷機に適用した例を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１の全体の構成を説明する図である。
【図３】実施例１の出力を説明する図である。
【図４】実施例１の詳細の構成を説明する図である。
【図５】図４の動作の説明である。
【図６】図４による進み位相と遅れ位相検出の説明である。
【図７】本発明の実施例２の全体の構成を説明する図である。
【図８】実施例２の出力を説明する図である。
【図９】実施例２の詳細の構成を説明する図である。
【図１０】本発明の実施例３の全体の構成を説明する図である。
【図１１】実施例３の動作を説明する図である。
【図１２】実施例３の詳細の構成を説明する図である。
【図１３】図１２の動作の説明である。
【図１４】本発明の実施例４の全体の構成を説明する図である。
【図１５】実施例４の動作を説明する図である。
【図１６】実施例４の詳細の構成を説明する図である。
【図１７】図１と異なる本発明の実施例１から実施例４による同期制御装置をシャフトレス輪転印刷機に適用した例を説明する図である。
【図１８】シャフト有りの従来の輪転印刷機を説明する図である。
【図１９】従来の位相偏差検出の構成を説明する図である。
【図２０】図１９の動作の説明図（１）である。
【図２１】図１９の動作の説明図（１）である。
【符号の説明】
１ 給紙部
２ 走行紙
３ 送りロール
４ 印刷部
５ アキュームロール
６ 折り畳み機
７ 裁断紙
８ 搬送コンベア
１０ 主機電源開閉器
１１ 主機速度設定器
１２ 主機駆動装置
１３ 主機電動機
１４ 主機ロータリーエンコーダー
１５ 中央制御装置
２０ 従機主電源開閉器
２２ 従機同期駆動装置
２３ 従機電動機
２４ 従機ロータリーエンコーダー
２５ シャフト
２６ シャフト
４１ 速度指令検出器
４２ 速度フィードバック検出器
４３ 位相指令検出器
４４ 位相フィードバック検出器
４５ 非対称位相偏差検出器
４６ 一方向位相偏差検出器
４７ ロック付き位相偏差検出器
４８ 不平衡位相偏差増幅器
４９ 前置増幅器
５０ 駆動装置
６０ 係数器
６１ 係数器
６２ 係数器
６３ 係数器
６４ 比較器
６５ セレクター
６６ 比較器
６７ セレクター
７１ 係数器
７２ 比較器
７３ 係数器
７４ 比較器
７５ ＡＮＤゲート
７６ Ｒ−Ｓフリップフロップ
７７ 比較器
７８ セレクター
７９ 比較器
８０ セレクター
１００ 主電源開閉器
１０１ 速度設定器
１０２ 駆動装置
１０３ 電動機
１０４ ロータリーエンコーダー
１１３ 主機電動機
１１４ 主機ロータリーエンコーダー
１２２ 同期制御装置
１２３ 従機電動機
１２４ 従機ロータリーエンコーダー
１４３ 位相指令検出器
１４４ 位相フィードバック検出器
１４５ 位相偏差検出器
Ｐｍａｘ ロータリーエンコーダー１回転当たりの最大位相検出値
Ｐｍ 主機位相指令検出値
Ｐｓ 従機位相フィードバック検出値
Ｐｆ 進み位相最大値
−Ｐｄ 遅れ位相最小値
Ｐｆ１ 進みロック位相値
−Ｐｄ１ 遅れロック位相値
ΔＰ 位相偏差検出値
ΔＱ 非対称位相偏差検出信号
ΔＲ 一方向位相偏差検出信号
ΔＳ ロック付き位相偏差検出信号
ΔＵ 不平衡位相偏差増幅信号
Ｚｍ 主機電動機の原点
Ｚｓ 従機電動機の原点
【発明の属する技術分野】
本発明は輪転印刷機、輪転印刷機二次加工装置や樹脂、金属の延伸加工措置や搬送装置などに使用される同期制御装置に関するもので、特に、主機に追従して複数の従機電動機の回転速度と回転位相を精度良く原点合わせを行い連続して同期制御に至らしめる同期制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係わる輪転印刷機について従来の構成の一例を図１８に示す。該図１８において１は給紙部、２走行紙、３送りロール、４印刷部、５はアキュームロール、６は折り畳み機、７は裁断紙、８は搬送コンベアである。さらに、図１８において１００は主電源開閉器、１０１は速度設定器、１０２は駆動装置、１０３は電動機、１０４はロータリーエンコーダー、２５および２６はシャフトである。
【０００３】
図１８において給紙部１、送りロール３により走行紙２は送り出され、印刷部４により印刷を行ないアキュームロール５にて走行紙２のパス長の調整がなされて折り畳み機６に至り該折り畳み機６で裁断し折り畳みされた裁断紙７は搬送コンベア８により搬出されるに至る。ここで図１８においては印刷部４が４つの例を示しているが、これは例えば印刷色がシアン、マゼンダ、イエローおよびブラックなどの場合である。また、印刷部４から折り畳み機６は主電源開閉器１００、速度設定器１０１、駆動装置１０２、電動機１０３、ロータリーエンコーダー１０４からなる装置によりシャフト２５、２６により機械的に連結され駆動されるものである。そして、主電源開閉器１００は駆動装置１０２に電源を供給するもので、該駆動装置１０２は速度設定器１０１、ロータリーエンコーダー１０４からの信号を入力し電動機１０３を所定の速度で駆動する。
【０００４】
従来例の図１８では輪転印刷機はシャフト２５および２６により機械的に連結されているものであるが、このシャフトは設置や操作および保守において容易ではなく。これらシャフトを設置することによる種々の弊害を克服するために近年、電動機の速度と位相を精度良く制御を行い輪転印刷機のシャフトを取り去ったシャフトレス輪転印刷機が使用されるに至っている。
【０００５】
該シャフトレス輪転印刷機においては各電動機を精度良く速度と位相の制御を行い同期制御を実現し印刷を行うものであるが、印刷物の生産においては特に運転の開始時に各電動機が停止状態から通常の生産運転速度に達するまで走行紙が破断することなく維持することが操業時間の短縮、生産性の向上およびコストの削減のために重要な課題となっている。それゆえ、シャフトレス輪転印刷機において、運転の開始時に各電動機の位相が同期していない状態から走行紙を破断することなく各電動機間の原点合わせを行った後、電動機を停止させることなく連続して高精度の同期制御に移行し支障無く生産運転に至らしめる必要がある。
【０００６】
従来の同期制御について克服すべき課題を明確にするために、従来実施されている主機電動機と従機電動機の位相偏差検出について図１９、図２０および図２１により説明する。図１９は従来の位相偏差検出の構成例を説明する図、図２０は従来実施されている位相偏差検出の手段を説明する図、図２１は従来の位相検出手段による主機電動機と従機電動機間の位相進みと位相遅れを説明する図である。
【０００７】
図１９において、１１３は主機電動機、１１４は主機ロータリーエンコーダー、１２２は同期制御装置、１２３は従機電動機、１２４は従機ロータリーエンコーダー、１４３は位相指令検出器、１４４は位相フィードバック検出器、１４５は位相偏差検出器である。前記同期制御装置１２２は指令として前記主機電動機１１３に付属する主機ロータリーエンコーダー１１４が出力する信号を入力し、フィードバックとして前記従機電動機１２３に付属する従機ロータリーエンコーダー１２４が出力する信号を入力する。前記同期制御装置１２２は位相指令検出器１４３、位相フィードバック検出器１４４および位相偏差検出器１４５を内蔵し、位相指令検出器１４３は前記主機ロータリーエンコーダー１１４からの信号より主機電動機の主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器１４４は前記従機ロータリーエンコーダー１２４からの信号より従機電動機の従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出して出力する。そして、前記位相偏差検出器１４５は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力として両者の位相偏差を演算し位相偏差検出値ΔＰを出力する。
【０００８】
図２０は、前記図１９における従来の同期制御装置１２２において検出する主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓと位相偏差検出値ΔＰの関係を順次説明するものであり、図２０の（ａ）と（ｂ）は時刻ｔ１において、（ｃ）と（ｄ）は時刻ｔ２において、（ｅ）と（ｆ）は時刻ｔ３におけるロータリーエンコーダーにより検出される図１９の主機電動機１１３と従機電動機１２３の位相をそれぞれ示すものである。そして図２０の（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に示すＺｍは主機電動機の原点を、同じく図２０の（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に示すＺｓは従機電動機の原点を示す。なお、本発明において図２０（ａ）を参照すれば正のＸ軸を位相がゼロとし正のＸ軸から反時計方向を正極性の位相、正のＸ軸から時計方向を負極性の位相として説明を行う。また、図２０の（ａ）から（ｆ）においてロータリーエンコーダーが検出する主機電動機と従機電動機の１回転の位相をＰｍａｘとしている。そして、図２０の（ａ）、（Ｃ）および（ｅ）において主機電動機は説明を容易とするために原点Ｚｍは正のＸ軸上にあり位相をゼロとしている。
【０００９】
図２０の（ｂ）において、αは従機電動機の１回転の位相Ｐｍａｘの２分の１未満の値とし、従機電動機の原点Ｚｓの位相は反時計方向では下記の式（１）、時計方向では下記の式（２）の位相の場合を示している。
反時計方向の位相 α…………（１）
時計方向の位相 −（Ｐｍａｘ−α）………（２）
つぎに図２０の（ｄ）において従機電動機の原点Ｚｓは位相がゼロである正のＸ軸上にある場合を示し、図２０の（ｆ）においてβはＰｍａｘの２分の１を越える値とし、従機電動機の原点Ｚｓの位相は反時計方向では下記の式（３）、時計方向では下記の式（４）の位相の場合を示している。
反時計方向の位相 β………（３）
時計方向の位相 −（Ｐｍａｘ−β）…………（４）
【００１０】
図２０の（ｇ）は主機電動機について図２０の（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に示す位相の時間的推移を示し、これは主機位相指令検出値Ｐｍの時間的推移を示すものである。同様に図２０の（ｈ）は従機電動機について図２０の（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に示す位相の時間的推移を示し、これは図１９の従機位相フィードバック検出値Ｐｓの時間的推移を示すものである。図２０の（ｇ）についてさらに説明を加えると図２０の（ａ）、（ｃ）および（ｅ）に対応して時刻ｔ１、ｔ２およびｔ３における主機電動機の位相をそれぞれＰｍｔ１、Ｐｍｔ２およびＰｍｔ３で示しこの例では全てゼロである。また、図２０の（ｈ）は図２０の（ｂ）、（ｄ）および（ｆ）に対応して時刻ｔ１、ｔ２およびｔ３における従機電動機の位相をそれぞれＰｓｔ１、Ｐｓｔ２およびＰｓｔ３で示し、該位相Ｐｓｔ１の値は前記（１）式のαであり前記位相Ｐｓｔ２の値はゼロであり、また前記位相Ｐｓｔ３の値は前記式（３）によるβである。ここで図２０の（ｇ）、（ｈ）では説明を容易とするため主機電動機と従機電動機は異なる一定の速度でそれぞれ回転しているものとしている。
【００１１】
図２０の（ｉ）は、主機電動機と従機電動機のそれぞれの位相検出の時間的推移が前記図２０の（ｇ）、（ｈ）であるとき、従来実施されている主機電動機と従機電動機の位相偏差検出を示すものであり、これは前記図１９の位相偏差検出値ΔＰの推移を示すものである。なお、図２０の（ｉ）においてＸ軸は時間ではなく度数による位相偏差としているので注意されたい。該図２０の（ｉ）において、時刻ｔ１における位相偏差ΔＰｔ１は、主機電動機の位相がゼロから前記式（１）または式（２）による従機電動機の位相を減算するものであるが従来においては絶対値が小なるものを位相偏差とすることが常であるため（−α）となり、時刻ｔ２における位相偏差ΔＰｔ２は明らかにゼロであり、また時刻ｔ３における位相偏差ΔＰｔ３は、主機電動機の位相がゼロから前記式（３）または式（４）による従機電動機の位相を減算するものであるが同様に絶対値が小である（Ｐｍａｘ−β）が位相偏差ΔＰｔ３となり、これを要約すれば図２０の（ｉ）で示すとおり従来用いられている位相偏差検出値ΔＰは（−Ｐｍａｘ／２）から（Ｐｍａｘ／２）の範囲で変化するものであった。そして従来、位相偏差検出値ΔＰが０から（Ｐｍａｘ／２）の範囲のときは主機電動機が進みでこのときは従機電動機を増速するよう、位相偏差検出値ΔＰが０から（−Ｐｍａｘ／２）の範囲のときは主機電動機が遅れでこのときは従機電動機を減速するよう補正を行っており、これを換言すれば（Ｐｍａｘ／２）を境界に同期制御を行うものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【００１２】
図２１は上述の主機電動機と従機電動機の位相偏差について進みと遅れを視覚的に説明するもので、図２１の（ａ）は主機電動機の原点Ｚｍが正のＸ軸上にある場合を示し図２１の（ｂ）は従機電動機を示す。該図２１の（ｂ）において従機電動機の原点が白抜きで示す上半円にあれば主機が遅れでありこの時は従機電動機を減速するよう、従機電動機の原点が黒塗りで示す下半円にあれば主機が進みとなりこの時は従機電動機が増速するよう位相偏差検出値ΔＰを用いて原点合わせや同期制御を行っていた。
【００１３】
【特許文献１】
特許出願公開 昭５６−８１０９３、第１頁、左段落 １７―２０行
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば前記図１８の輪転印刷機において、大部分のもしくは一部のシャフトを取り去ったシャフトレス輪転印刷機においては各電動機を精度良く速度と位相の制御を行い同期制御を実現し印刷を行うとするものであるが、印刷物の生産においては特に運転を開始する時に各電動機が停止状態から通常の生産運転速度に達するまで、走行紙が破断することなく維持することが操業時間の短縮、生産性の向上、およびコストの削減のために重要な課題となっている。それゆえシャフトレス輪転印刷機において、運転を開始する時に各電動機の位相が同期していない状態から走行紙を破断することなく複数の電動機の原点合わせを行った後、連続して同期制御に移行し円滑に生産運転に至らしめる必要がある。
しかしながら、前記図１９、図２０および図２１で示した従来の位相偏差検出値ΔＰは、原点合わせを行うときに検出する位相偏差は（Ｐｍａｘ／２）を境界として正極性と負極性である確率は等しく、位相偏差検出値ΔＰを用いて原点合わせを行った場合、輪転印刷機の折り畳み機に至るまで各印刷部が増速した時は走行紙は弛みとなり破断には至らずこの弛みはアキュームロール５により次第に吸収されるものであるが、印刷部が減速した時は走行紙は張りとなり破断に陥ることが避けられない。
本発明はかような点に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、主機と従機からなる同期制御装置において、停止状態からいかなるときも走行紙が破断することなく原点合わせを行い、いったん電動機を停止させることなく連続して高精度の同期制御に至らしめる手段を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を本発明において、つぎのように解決する。
（１）本発明の請求項１の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機の非対称位相偏差を出力する非対称位相偏差検出器を内蔵することを特徴とするものである。そして、原点合わせを行うときに非対称位相偏差検出器は、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で前記主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行う。つぎに、非対称位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速することにより原点合わせを行う。かように、主機と従機電動機の原点合わせに際して、従機電動機が減速して原点合わせをする機会を著しく減少せしめ主として増速により原点合わせを行うことを特徴とする従機電動機の同期制御装置である。
【００１６】
（２）本発明の請求項２の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には前記主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は前記位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機の一方向位相偏差を出力する一方向位相偏差検出器を内蔵することを特徴とするものである。そして、原点合わせを行うときに一方向位相偏差検出器は、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相を進み位相最大値とするとともに遅れ位相最小値をゼロとし、これにより主機の位相を常に進みとして検出し、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行う。かように、主機と従機電動機の原点合わせに際して、従機電動機が減速すること無く常に増速して原点合わせを行うことを特徴とする従機電動機の同期制御装置である。
【００１７】
（３）本発明の請求項３の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機のロック付き相偏差を出力するロック付き位相偏差検出器を内蔵することを特徴とし、該ロック付き位相偏差検出器には進みロック位相値と遅れロック位相値を内蔵し、該進みロック位相値と遅れロック位相値は絶対値が異なることを特徴とするものである。そして、原点合わせを行うときにロック付き位相偏差検出器は、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行い、前記位相偏差が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み位相最大値を正極性で主機および前記従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の値とし、遅れ位相最小値を負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の絶対値を有するものとして通常の同期制御に移行せしめることを特徴とする。つぎに、ロック付き位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき前記主機の位相を遅れとし、これにより前記従機電動機の速度を減速することにより原点合わせを行い、位相偏差が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み位相最大値を正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の値とし、遅れ位相最小値を負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の絶対値を有するものとして通常の同期制御に移行せしめることを特徴とする。かように、原点合わせのときの位相偏差検出方法と同期制御のときの位相偏差検出方法を異なるものとし運転中であっても切り換えることを特徴とする従機の同期制御装置である。
【００１８】
（４）本発明の請求項４の発明は、主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置である。そして、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器を具備する同期制御装置である。そして、該同期制御装置は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と前記従機電動機の非対称位相偏差を出力する非対称位相偏差検出器が設けられた請求項３の同期制御装置において、非対称位相偏差検出器の出力を入力とする不平衡位相偏差増幅器を具備する同期制御装置である。そして、該不平衡位相偏差増幅器は正極性の進み補償最大値と絶対値が該進み補償最大値より小さい負極性の遅れ補償最小値を内蔵し、原点合わせを行うときに非対称位相偏差検出器は位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速せしめる正極性の非対称位相偏差信号を出力する。つぎに、非対称位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速せしめる負極性の非対称位相偏差信号を出力する。つぎに不平衡位相偏差増幅器は、非対称位相偏差信号を比例増幅した位相補償信号を生成し、該位相補償信号が正極性のとき該位相補償信号が前記進み補償最大値以下のときは該位相補償信号を出力とし該位相補償信号が進み補償最大値を越えるときは該進み補償最大値を出力として増速により原点合わせを行い、不平衡位相偏差増幅器は、位相補償信号が負極性のとき位相補償信号が遅れ補償最小値以上のときは該位相補償信号を出力とし該位相補償信号が遅れ補償最小値未満のときは該遅れ補償最小値を出力として減速により原点合わせを行う。これにより従機電動機が増速または減速して原点合わせを行うときに減速の補償量を増速の補償量よりも小さくすることを特徴とし、非対称位相偏差信号が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み補償最大値と遅れ補償最小値の絶対値を等しくして高精度の同期制御に移行せしめることを特徴とする。かように原点合わせのときと同期制御のときで進み補償最大値と遅れ補償最小値を異なる値とすることを特徴とし運転中であっても切り換えることを特徴とする従機の同期制御装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による同期制御装置をシャフトレス輪転印刷機に用いた実施例を説明する図であり、図２、図３、図４、図５および図６は請求項１の非対称位相偏差検出器について説明するもので、図２は非対称位相偏差検出器の全体の構成を説明する図、図３は非対称位相偏差検出器の出力を説明する図、図４は非対称位相偏差検出器の実施例、図５は図４で示した実施例の非対称位相偏差検出器の詳細を説明する図、図６は図２から図５で説明する非対称位相偏差検出器による進みと遅れ検出を説明する図である。
図７、図８および図９は請求項２の一方向位相偏差検出器について説明するもので、図７は一方向位相偏差検出器の全体の構成を説明する図であり、図８は一方向位相偏差検出器の出力を説明する図、図９は一方向位相偏差検出器の実施例である。
図１０、図１１、図１２および図１３は請求項３のロック付き位相偏差検出器について説明するもので、図１０はロック付き位相偏差検出器の全体の構成を説明する図であり、図１１はロック付き位相偏差検出器の動作を説明する図、図１２はロック付き位相偏差検出器の実施例、図１３はロック検出後のロック付き位相偏差検出器の位相偏差の検出を説明する図である。
図１４、図１５および図１６は請求項４について説明し、図１４は不平衡位相偏差増幅器の全体の構成を説明する図、図１５は不平衡位相偏差増幅器の動作を説明する図、図１６は不平衡位相偏差増幅器の実施例である。そして、図１に本発明による同期制御装置の適用例を示したが図１７に別の適用例を示す。
【００２０】
本発明の実施の形態の説明を容易とするため、図１により本発明による同期制御装置を用いた実施例について説明を行う。図１は前記図１８の従来のシャフト連結の輪転印刷機に替えて、主機電動機とこれに同期制御により追従する従機電動機からなるシャフトレス輪転印刷機の例を示すものであり、１は給紙部、２は走行紙、３は送りロール、４は印刷部、５はアキュームロール、６は折り畳み機、７は裁断紙、８は搬送コンベアで、これらの各々の機能は前記図１８で説明するものと同じでその説明は割愛する。ここで、図１では印刷部と折り畳み機を個別の電動機により高精度の同期制御により駆動しこの間のシャフトを排除したシャフトレス輪転印刷機である。
【００２１】
１０は主機主電源開閉器、１１は主機速度設定器、１２は主機駆動装置、１３は主機電動機、１４は主機ロータリーエンコーダーでありこれらは折り畳み機６を駆動するものである。すなわち、図１では折り畳み機６を主機とし、該折り畳み機６の主機駆動装置１２は主機速度設定器１１による信号を速度指令とし主機電動機１３に付属する主機ロータリーエンコーダー１４が出力する信号を速度フィードバックとして主機電動機１３を速度制御により駆動する。つぎに、２０は従機主電源開閉器、２２は従機同期駆動装置、２３は従機電動機、２４は従機ロータリーエンコーダー、２５はシャフトであり、これらは印刷部４を駆動するものである。従機同期駆動装置２２は本発明による原点合わせと同期制御の機能を内蔵するコントローラで、前記主機ロータリーエンコーダー１４が出力する信号を指令とし従機電動機２３に付属する従機ロータリーエンコーダー２４が出力する信号をフィードバックとして印刷部４を駆動するものである。
【００２２】
運転を開始するときの主機と従機の原点合わせに際して、従機電動機２３が増速して原点合わせを行うと走行紙２が弛みとなるがこれはアキュームロール５にて吸収され得るもので破断に至らないが、従機電動機２３が減速して原点合わせを行うと走行紙２は印刷部４と折り畳み機６の間において張りとなり走行紙の破断に陥るものであるが、本発明の従機同期駆動装置２２の作用により走行紙が破断することなく原点合わせを行い高精度の同期制御に連続して移行せしめるものである。以下に従機同期駆動装置２２における本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（１）実施例１
図２は本発明の実施例１の非対称位相偏差検出器を用いた全体の構成図であり、本実施例は図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示すものである。また、図３は実施例１の非対称位相偏差検出器の出力を説明する図、図４は非対称位相偏差検出器の実施例を説明する図、図５は図４の実施例の動作の詳細を説明する図であり図６は非対称位相偏差検出器が検出する位相の進みと遅れを説明するものである。
【００２４】
本発明の実施例１について説明する。図２において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛する。つぎに４１は速度指令検出器、４２は速度フィードバック検出器、４３は位相指令検出器、４４は位相フィードバック検出器、４５は非対称位相偏差検出器、４９は前置増幅器、５０は駆動装置である。前記速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し主機速度指令と従機速度フィードバックは加減算された後、後述する非対称位相偏差検出信号ΔＱと演算されるものである。つぎに、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出して出力する。非対称位相偏差検出器４５は本発明の実施例１によるもので、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力し非対称位相偏差検出信号ΔＱを出力する。該非対称位相偏差検出信号ΔＱは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し従機電動機２３の原点合わせを行うものである。
【００２５】
非対称位相偏差検出器４５の出力の形態について図３により説明する。図３において横軸は主機電動機と従機電動機の度数で表す位相偏差、縦軸は非対称位相偏差検出器４５が出力する非対称位相偏差検出信号ΔＱを示す。また、縦軸に記載のＰｍａｘは図２０において説明するものと同様に主機ロータリーエンコーダー１４と従機ロータリーエンコーダー２４の１回転当たりの最大位相検出値をＰｍａｘとしている。そして、主機電動機は横軸が正の領域は進みで負の領域は遅れとなり、主機電動機が進みの領域においては横軸の（＋１８０°）より大きい、換言すればＰｍａｘの２分の１より大きい後述する進み位相最大値Ｐｆまでの進みを検出し、主機電動機が遅れの領域においては横軸の（−１８０°）より大きくこれも換言すれば（−Ｐｍａｘ）の２分の１より大きい後述する遅れ位相最小値（−Ｐｄ）までの遅れを検出するものであり、図３に示すとおりΔＱは進み位相と遅れ位相の検出において非対称であることを特徴とする。
【００２６】
図３に示す非対称位相偏差検出信号ΔＱを生成する前記非対称位相偏差検出器４５の一実施例を図４に示す。図４において非対称位相偏差検出器４５、主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓ、非対称位相偏差検出信号ΔＱおよびロータリーエンコーダーの１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘは前記図３で説明したものと同じでその説明は割愛する。そして、６１、６２、６３は係数器、６４、６６は比較器、６５、６７はセレクターであり、係数器６１が出力するＰｆは進み位相最大値でつぎの式（５）で示す範囲の値とし、係数器６３が出力する（−Ｐｄ）は遅れ位相最小値でつぎの式（６）で示す値とするものである。
（Ｐｍａｘ／２）＜Ｐｆ＜Ｐｍａｘ …………（５）
−Ｐｄ＝−（Ｐｍａｘ−Ｐｆ）であり
（−Ｐｍａｘ／２）＜（−Ｐｄ）＜０ …………（６）
【００２７】
非対称位相偏差検出器４５は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力としこれを加減算することにより（Ｐｍ−Ｐｓ）なる位相偏差信号を生成する。ここで、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓは例えば１６ビット幅の数値データであり、図４に示すとおり数値データの流れを太線で示す。そして、位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）はセレクター６５の数値データ入力Ａに入力されるが、セレクター６５は選択入力Ｓにより選択される２つのＡおよびＢで示す数値データ入力を有しこれのどちらかを数値データ出力Ｑに出力するもので、選択入力Ｓが０のときは数値データ入力Ａを、選択入力Ｓが１のときは数値データ入力Ｂを数値データ出力Ｑに出力する。そして、係数器６２はロータリーエンコーダー１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘを出力し、これは前記位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）と加減算され（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ）なる値がセレクター６５の数値データ入力Ｂに入力される。一方、コンパレータ６４の入力は係数器６１が出力する進み位相最大値Ｐｆと前記位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）であり、該コンパレータ６４は位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆ以下のときは０をそれ以外のときは１を出力する。上記を要約すればセレクター６５の数値データ出力Ｑはコンパレータ６４の作用により、つぎの式（７）、式（８）のとおりとなる。
Ｐｆ＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき （Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ）…………（７）
（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆのとき （Ｐｍ−Ｐｓ） …………（８）
ここで、コンパレータ６４の出力は上述のとおり０または１の制御信号であり、制御信号を図４に細線で示す。
【００２８】
図４のセレクター６７は前記セレクター６５と同じ機能を有し数値データ入力Ａにはセレクター６５の数値データ出力Ｑが入力され、数値データ入力Ｂには主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓとロータリーエンコーダー１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘを加減算することにより生成される（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ）が入力される。つぎに、比較器６６には位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）と係数器６３が出力する遅れ位相最小値（−Ｐｄ）が入力され、位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が遅れ位相最小値（−Ｐｄ）以上のときは０をそれ以外のときは１を出力しセレクター６７の選択入力Ｓに送られる。該比較器６６の作用によりセレクター６７の数値データ入力Ａ、Ｂの一方が選択され数値データ出力Ｑから出力するものであるが、式（７）、式（８）を踏まえ上記を要約すればセレクター６７の出力はつぎの式（９）、式（１０）、式（１１）のとおりとなり非対称位相偏差検出信号ΔＱとなる。
Ｐｆ＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき
ΔＱ＝（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ） …………（９）
−Ｐｄ≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆのとき
ΔＱ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（１０）
（Ｐｍ−Ｐｓ）＜−Ｐｄのとき
ΔＱ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（１１）
【００２９】
図５の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）により図４の動作と上記式（９）から式（１１）について説明する。図５の（ａ）は前記位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）の遷移を、図５の（ｂ）、（ｃ）は非対称位相偏差検出信号ΔＱの遷移を示し、図５の（ｃ）は前記図２０の（ｉ）で示した従来例との相違を示すものである。はじめに、図５の（ａ）において横軸は度数による主機と従機の位相偏差であり縦軸は前記位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）を示し、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓはそれぞれ独立してゼロからＰｍａｘの範囲で変化するので位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）は図示するとおり（−Ｐｍａｘ）からＰｍａｘの範囲で変化することとなる。そして、図中の進み位相最大値Ｐｆと遅れ位相最小値（−Ｐｄ）は図４の係数器６１と６３の出力を示し、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆを越えて大きいときは式（９）の補正がなされ、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が遅れ位相最小値（−Ｐｄ）を越えて小さいときは式（１１）の補正がなされ非対称位相偏差検出信号ΔＱは図５の（ｂ）に示すとおり遷移することとなる。ここで、本発明においては非対称位相偏差検出信号ΔＱを１回転以下で検出するものであること、および図５の（ｂ）の▲１▼点は進み位相がＰｆであり▲２▼点は遅れ位相が（−Ｐｄ）であることを示しているがこの▲２▼点は進み位相で言えば▲３▼点のＰｆとなり▲１▼点に戻ることとなる。それゆえ、図５の（ｂ）は図５の（Ｃ）のとおりＸ軸が３６０°の範囲で表せるものであり前記図３の非対称位相偏差検出器の出力を説明する図となる。かように、図２０の（ｉ）で示した従来例の位相偏差検出と異なり、本発明では位相偏差ΔＱを進みと遅れを非対称で検出するものである。そして、該非対称位相偏差検出信号ΔＱを前記図２の速度指令検出器４１と速度フィードバック検出器４２を加減算した後で演算することにより原点合わせを行うものである。
【００３０】
図６は図２１の従来例と対比して、本発明による主機電動機と従機電動機の非対称位相偏差検出信号ΔＱによる進みと遅れの検出の相違を説明するもので、図６の（ａ）は主機電動機の原点Ｚｍが正のＸ軸上にある場合を示し図６の（ｂ）は従機電動機を示し、従機電動機の原点が白抜きで示す領域にあれば主機電動機が遅れでありこの時は従機電動機を減速するように、従機電動機の原点が黒塗りで示す領域にあれば主機電動機が進みとなりこの時は従機電動機が増速するよう原点合わせを行う。これから明かであるとおり本発明によれば、シャフトレス輪転印刷機の原点合わせを行うに際して主機電動機が進みとなる確率を高くすることにより従機電動機が減速するよりも増速する場合を多くいたらしめ、走行紙を破断させることがなく連続して同期制御に移行せしめるものである。
【００３１】
（２）実施例２
図７は本発明の実施例２の一方向位相偏差検出器を用いた全体の構成図であり、該図７は前記図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示すものであり、図８は実施例２の一方向位相偏差検出器の出力を説明する図、図９は一方向位相偏差検出器の実施例を説明するものである。
【００３２】
図７において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛し、速度指令検出器４１、速度フィードバック検出器４２、位相指令検出器４３、位相フィードバック検出器４４、前置増幅器４９、駆動装置５０、主機位相指令検出値Ｐｍおよび従機位相フィードバック検出値Ｐｓは図２で同じ記号を付すものと同じ機能を有す。そして、４６は一方向位相偏差検出器、ΔＲは一方向位相偏差検出信号で、該一方向位相偏差検出器４６が本発明の実施例２によるものである。速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、前記速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し主機速度指令と従機速度フィードバックは加減算された後、後述する一方向位相偏差検出信号ΔＲと演算されるものである。そして、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出しこれを出力する。本発明による一方向位相偏差検出器４６は、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力し一方向位相偏差検出信号ΔＲを出力する。該一方向位相偏差検出信号ΔＲは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し従機電動機２３の原点合わせを行うものである。
【００３３】
一方向相偏差検出器４６の出力の形態について図８により説明する。図８において横軸は主機電動機と従機電動機の度数で表す位相偏差、縦軸は一方向位相偏差検出器４６が検出する一方向位相偏差検出信号ΔＲを示す。また、縦軸に記載のＰｍａｘは図２０において説明するものと同様に主機ロータリーエンコーダー１４と従機ロータリーエンコーダー２４の１回転当たりの最大位相検出値をＰｍａｘとしている。そして、主機電動機は横軸が正の領域は進みであり負の領域は遅れであるが、一方向位相偏差検出信号ΔＲはゼロからＰｍａｘの範囲とし常に主機電動機を進みとして検出することを特徴とする。
【００３４】
図８に示す一方向位相偏差検出信号ΔＲを生成する一方向位相偏差検出器４６の一実施例を図９に示す。図９において一方向位相偏差検出器４６、主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓ、一方向位相偏差検出信号ΔＲおよびロータリーエンコーダーの１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘは前記図７および図８で説明したものと同じでそれぞれの説明は割愛する。そして、６０、６２は係数器、６６は比較器、６７はセレクターである。まず、一方向位相偏差検出器４６は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力としこれを加減算することにより（Ｐｍ−Ｐｓ）なる位相偏差信号を生成する。そして、図５において説明したように主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓはそれぞれ独立してゼロからＰｍａｘの範囲で変化するので位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）は（−Ｐｍａｘ）からＰｍａｘの範囲で変化するものである。該位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）はセレクター６７の数値データ入力Ａに入力され、一方、セレクター６７の数値データ入力Ｂには位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）に係数器６２が出力する最大位相検出値Ｐｍａｘを加算した（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ）が入力される。そして、セレクター６７の選択入力Ｓにはコンパレータ６６の出力が接続され、該コンパレータ６６は位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）と係数器６０が出力するゼロを比較する。そして、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）がゼロ以上のとき０をセレクター６７の選択入力Ｓに出力し、これによりセレクター６７は数値データ入力Ａを数値データ出力Ｑに出力する。つぎに、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）がゼロ未満のときは１をセレクター６７の選択入力Ｓに出力し、これによりセレクター６７は数値データ入力Ｂを数値データ出力Ｑに出力し一方向位相偏差検出信号ΔＲが得られるものである。
【００３５】
要約すればつぎの式（１２）、式（１３）となり、一方向位相偏差検出信号ΔＲは常に正極性で得ることとなり図８に示すものとなる。
０≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｍａｘのとき
ΔＲ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（１２）
（−Ｐｍａｘ）≦（Ｐｍ−Ｐｓ）＜０のとき
ΔＲ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（１３）
図７においてかような一方向位相偏差検出信号ΔＲを出力する一方向位相検出器４６を用いれば、原点合わせを行うとき常に主機電動機が進みとなり一方向位相偏差検出信号ΔＲは正極性であるため従機電動機が増速するよう原点合わせを行う。この本発明によりシャフトレス輪転印刷機の原点合わせを行うに際して、走行紙が薄いものであっても伸縮性の少ないものであっても従機電動機を常に増速せしめ、走行紙を破断させることなく原点合わせを完了し連続して同期制御に移行せしめるものである。
【００３６】
（３）実施例３
図１０は本発明の実施例３のロック付き位相偏差検出器を用いた全体の構成図であり、図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示す。図１１は実施例３のロック付き位相偏差検出器の動作を説明する図、図１２はロック付き位相偏差検出器の実施例を説明する図、図１３は図１２の実施例におけるロック検出後の位相偏差検出を説明するものである。
【００３７】
図１０において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛し、速度指令検出器４１、速度フィードバック検出器４２、位相指令検出器４３、位相フィードバック検出器４４、前置増幅器４９、駆動装置５０、主機位相指令検出値Ｐｍおよび従機位相フィードバック検出値Ｐｓは図２で同じ記号を付すものと同じ機能を有す。４７はロック付き位相偏差検出器、ΔＳはロック付き位相偏差検出信号で、該ロック付き位相偏差検出器４７が本発明の実施例３によるものである。
【００３８】
図１０についてさらに説明を行うと、速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し主機速度指令と該従機速度フィードバックは加減算された後、後述するロック付き位相偏差検出信号ΔＳと演算されるものである。そして、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出しこれを出力する。本発明によるロック付き位相偏差検出器４７は、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力としロック付き位相偏差検出信号ΔＳを出力する。該ロック付き位相偏差検出信号ΔＳは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し、従機電動機２３の原点合わせを行った後連続して高精度の同期制御を行うものである。すなわち、本実施例３は原点合わせを完了し円滑に同期制御に移行せしめることに特徴がある。
【００３９】
前記ロック付き位相偏差検出器４７の動作について図１１の（ａ）と（ｂ）により説明する。図１１の（ａ）は原点合わせ中の位相偏差検出と後述する位相偏差ロックの動作を説明する図であり、図１１の（ｂ）は原点合わせを完了し同期制御に移行したときの位相偏差検出を示す。まず、図１１の（ａ）において横軸は主機電動機と従機電動機の度数で表す位相偏差、縦軸はロック付き位相偏差検出器４７が検出するロック付き位相偏差検出信号ΔＳを示す。また、縦軸に記載のＰｍａｘは前記図２０において説明するものと同様に主機ロータリーエンコーダー１４と従機ロータリーエンコーダー２４の１回転当たりの最大位相検出値をＰｍａｘとし、Ｐｆと（−Ｐｄ）はそれぞれ前記図３で示す進み位相最大値、遅れ位相最小値であり、図１１の（ａ）においては原点合わせ中は前記図３と同じく非対称位相偏差検出とするものである。
【００４０】
図１１の（ａ）においてＰｆ１は進みロック位相値、（−Ｐｄ１）は遅れロック位相値で本実施例３の特徴を成すもので、例えば原点合わせを行うときに図１１の（ａ）の主機が進みである点▲１▼から開始したとすれば、位相偏差は矢印で示す方向に小さくなりやがて進みロック位相値Ｐｆ１である点▲２▼に至り、これ以降の位相偏差検出は後述する図１１の（ｂ）の対称位相偏差検出とするものである。また、原点合わせを行うときに図１１の（ａ）の主機が遅れである点▲３▼から開始したとすれば、位相偏差はこれも矢印で示す方向に小さくなりやがて遅れロック位相値（−Ｐｄ１）である点▲４▼に至り、これ以降の位相偏差検出も後述する図１１の（ｂ）の対称位相偏差検出とするものである。つぎに、図１１の（ｂ）は原点合わせを完了した後の同期制御中のロック付き位相偏差検出信号ΔＳの出力の遷移を示すもので、該ΔＳは主機電動機と従機電動機の位相偏差を（−Ｐｍａｘ／２）から（Ｐｍａｘ／２）の範囲で対称に検出するものである。
【００４１】
同期制御中の位相偏差検出をこの図１１の（ｂ）とする必要性は例えば原点位置調整を行うためで、図１において輪転印刷機の走行紙２は折り畳み機６において裁断されるが、このとき走行紙は印刷位置と裁断位置を合わせるため従機電動機の原点位置調整（図示しない）を精度良く行わなければならない。この原点位置調整は従機電動機が遅れまたは進み方向のどちらかに等しく実施され得るものであるが、同期制御中も図１１の（ａ）の非対称位相偏差検出とすると原点位置調整は（−Ｐｄ）からＰｆの範囲で設定しうるものであるが、遅れ位相最小値（−Ｐｄ）は通常小さく設定するものでこのとき従機電動機が進み方向に（−Ｐｄ）を越えて設定することが不可能となる。これにより同期制御中は図１１の（ｂ）の対称位相偏差検出とし原点位置調整も（−Ｐｍａｘ／２）から（Ｐｍａｘ／２）の範囲で可能とするものである。
【００４２】
図１１に示すロック付き位相偏差検出信号ΔＳを生成するロック付き位相偏差検出器４７の一実施例を図１２に示す。図１２において、ロック付き位相偏差検出器４７、主機位相指令検出値Ｐｍ、従機位相フィードバック検出値Ｐｓ、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳおよびロータリーエンコーダーの１回転当たりの最大位相検出値Ｐｍａｘは図１０および図１１で説明したものと同じでその説明は割愛する。そして係数器６１、係数器６２、係数器６３、比較器６４、比較器６６、セレクター６５、セレクター６７および進み位相最大値Ｐｆ、遅れ位相最小値（−Ｐｄ）は前記図４と同一の機能を有し図１１の（ａ）の非対称位相偏差検出信号を得るものである。そして、図１２の７１は進みロック位相値Ｐｆ１を出力する係数器、７３は遅れロック位相値（−Ｐｄ１）を出力する係数器、７７は（Ｐｍａｘ／２）を出力する係数器、７９は（−Ｐｍａｘ／２）を出力する係数器、７２、７４は比較器、７５はＡＮＤゲート、７６はＲ−Ｓフリップフロップおよび７８、８０はセレクターでこれらはロック付き位相偏差検出器４７の特徴を成すものである。
【００４３】
ロック付き位相偏差検出器４７は主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力とし、これを加減算することにより（Ｐｍ−Ｐｓ）なる位相偏差信号を生成し比較器７２と比較器７４に入力される。該比較器７２は位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が係数器７１が出力する進みロック位相値Ｐｆ１以下であるとき１をそれ以外のときは０を出力しＡＮＤゲート７５の入力となる。一方、比較器７４は位相偏差信号（Ｐｍ−Ｐｓ）が係数器７３が出力する遅れロック位相値（−Ｐｄ１）以上であるとき１をそれ以外のときは０を出力しＡＮＤゲート７５の他方の入力となる。これにより、ＡＮＤゲート７５はつぎの式（１４）のとき１を出力しこれ以外のときは０を出力することとなる。
（−Ｐｄ１）≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆ１ …………（１４）
ここで、上記進みロック位相値Ｐｆ１と遅れロック位相値（−Ｐｄ１）の絶対値は異なるものとしつぎの式（１５）の大小関係とするものである。
Ｐｄ１＜Ｐｆ１ …………（１５）
Ｒ−Ｓフリップフロップ７６のリセット入力Ｒには例えば中央監視装置（図示しない）から図１０の従機電動機２３を停止するときは１となり運転するときは０となる信号ＳＴＯＰが接続され、これにより従機電動機２３が停止中はＲ−Ｓフリップフロップ７６の出力は０となる。そして、従機電動機２３が運転されると信号ＳＴＯＰは０となりリセット入力Ｒに入力され、つぎに位相偏差が式（１４）を満たすとセット入力Ｓは１となることによりＲ−Ｓフリップフロップ７６の出力は０から１となり、この出力はつぎに従機電動機２３が停止されるまで１にロックされる。ゆえに、Ｒ−Ｓフリップフロップ７６の出力はロック信号ＬＯＣＫと言えるものであって、ロック付き位相偏差信号ΔＳはロック信号ＬＯＣＫが０のときは図１１の（ａ）の位相偏差検出を行い、ロック信号ＬＯＣＫが１のときは図１１の（ｂ）の位相偏差検出を行うものであり、つぎにこの動作について図１１を参照しつつ図１２についてさらに説明する。
【００４４】
従機電動機２３の運転を開始するにあたり、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が式（１４）以外の値であるときロック信号ＬＯＣＫは上記で示したとおり０となる。これによりセレクター７８の選択入力Ｓは数値データ入力Ａから入力される進み位相最大値Ｐｆを数値データ出力Ｑに出力し、これは図１１の（ａ）におけるＰｆとなる。同様に、セレクター８０は選択入力Ａから入力される遅れ位相最小値（−Ｐｄ）を数値データ出力Ｑに出力し、これは図１１の（ａ）における（−Ｐｄ）となる。
【００４５】
位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆを越えて大きいときコンパレータ６４はセレクター６５の選択入力Ｓに１を出力しコンパレータ６６はセレクター６７の選択入力に０を出力する。これによりセレクター６５は数値データ入力Ｂに入力される（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ）を出力しセレクター６７の選択入力Ａを経てロック付き位相偏差検出信号ΔＳとなり、この動作は前記（９）式でΔＱをΔＳに置き換えたもので下記の式（１６）となる。
Ｐｆ＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ） …………（１６）
また、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が進み位相最大値Ｐｆ以下で遅れ位相最小値（−Ｐｄ）以上のときコンパレータ６４はセレクター６５の選択入力Ｓに０を出力しコンパレータ６６もセレクター６７の選択入力に０を出力する。これによりセレクター６５は数値データ入力Ａに入力される（Ｐｍ−Ｐｓ）を出力しセレクター６７の選択入力Ａを経てロック付き位相偏差検出信号ΔＳとなり、この動作は式（１０）でΔＱをΔＳに置き換えたもので下記の式（１７）となる。
−Ｐｄ≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦Ｐｆのとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（１７）
そして、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が遅れ位相最小値（−Ｐｄ）を越えて小さいときコンパレータ６６はセレクター６７の選択入力に１を出力する。これによりセレクター６７は数値データ入力Ｂに入力される（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ）が数値データ出力Ｑに出力されてロック付き位相偏差検出信号ΔＳとなり、この動作は前記（１１）式でΔＱをΔＳに置き換えたもので下記の式（１８）となる。
（Ｐｍ−Ｐｓ）＜−Ｐｄのとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（１８）
かようにして、原点合わせ中に上記式（１６）、式（１７）、式（１８）により図１１の（ａ）のロック付き位相偏差検出信号ΔＳが得られることとなる。
【００４６】
該ロック付き位相偏差検出信号ΔＳを補正として原点合わせを行い、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が前記（１４）式に示す範囲内の値となったときロック信号ＬＯＣＫが１となるのは前記において説明したとおりであり、該ロック信号ＬＯＣＫの１がセレクター７８とセレクター８０の選択入力Ｓに入力されることにより、セレクター７８は選択入力Ｂに入力された（Ｐｍａｘ／２）をセレクター８０は選択入力Ｂに入力された（−Ｐｍａｘ／２）をそれぞれ出力することとなる。そして、比較器６４、６６およびセレクター６５、６７の作用によるロック付き位相偏差検出信号ΔＳは、前記式（１６）、式（１７）および式（１８）において進み位相最大値Ｐｆと遅れ位相最小値（−Ｐｄ）をそれぞれ（Ｐｍａｘ／２）と（−Ｐｍａｘ／２）に置き換えたつぎの式（１９）、式（２０）および式（２１）となる。
（Ｐｍａｘ／２）＜（Ｐｍ−Ｐｓ）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ−Ｐｍａｘ） …………（１９）
（−Ｐｍａｘ／２）≦（Ｐｍ−Ｐｓ）≦（Ｐｍａｘ／２）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ） …………（２０）
（Ｐｍ−Ｐｓ）＜（−Ｐｍａｘ／２）のとき
ΔＳ＝（Ｐｍ−Ｐｓ＋Ｐｍａｘ） …………（２１）
【００４７】
図１３はロック検出後の位相偏差検出を説明する図で、式（１９）、式（２０）および式（２１）をさらに図により説明するものであり、図１３の（ａ）は位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）の遷移を、図１３の（ｂ）、（Ｃ）はロック検出後のロック付き位相偏差検出信号ΔＳの遷移を示す。まず、図１３の（ａ）は前記図５の（ａ）と同様に、横軸は度数による主機と従機の位相偏差であり縦軸は前記位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）を示し、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓはそれぞれ独立してゼロからＰｍａｘの範囲で変化するので位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）は図示するとおり（−Ｐｍａｘ）からＰｍａｘの範囲で変化するものである。そして、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が（Ｐｍａｘ／２）を越えて大きいとき前記（１９）式の補正が、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が（−Ｐｍａｘ／２）以上で（Ｐｍａｘ／２）以下のときは式（２０）となり、位相偏差（Ｐｍ−Ｐｓ）が（−Ｐｍａｘ／２）未満のときは式（２１）の補正がなされ、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳは図１３の（ｂ）に示す如くとなる。ここで、本発明においてはロック付き位相偏差検出信号ΔＳを１回転以下で検出するものなので図１３の（ｂ）の横軸が１８０°から３６０°の範囲は−１８０°から０°の範囲に等しもので。これにより図１３の（ｂ）は図１３の（Ｃ）のとおりとなり同期制御中のロック付き位相偏差検出信号ΔＳを得るものである。
【００４８】
かように、本発明においては進みロック位相値Ｐｆ１と遅れロック位相値（−Ｐｄ１）を内蔵するロック付き位相偏差検出器を考案し、式（１４）と式（１５）により原点合わせの完了を検出しこれをロックすることを特徴とし、原点合わせにおける位相偏差検出と同期制御における位相偏差検出を個別に備えて切り換えることを特徴とし、これにより原点合わせを行うに最適の位相偏差検出と同期制御を行うに最適の位相偏差検出を実現するものである。
【００４９】
（４）実施例４
図１４は本発明の実施例４の不平衡位相偏差増幅器を用いた全体の構成図で、前記図１の従機同期駆動装置２２の内部構成を示すものである。また、図１５は実施例４の不平衡位相偏差増幅器の動作を説明する図、図１６は不平衡位相偏差増幅器の一実施例である。
【００５０】
図１４において主機電動機１３、主機ロータリーエンコーダー１４、従機主電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しそれぞれの説明は割愛し、速度指令検出器４１、速度フィードバック検出器４２、位相指令検出器４３、位相フィードバック検出器４４、ロック付き位相偏差検出器４７、前置増幅器４９、駆動装置５０、主機位相指令検出値Ｐｍおよび従機位相フィードバック検出値Ｐｓは図１０で同じ記号を付すものと同じ機能を有す。速度指令検出器４１は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より速度を検出しこれを主機速度指令として出力し、速度フィードバック検出器４２は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より速度を検出しこれを従機速度フィードバックとして出力し、該主機速度指令と従機速度フィードバックは加減算された後、後述する不平衡位相偏差増幅信号ΔＵとさらに演算されるものである。そして、位相指令検出器４３は主機ロータリーエンコーダー１４からの信号より主機位相指令検出値Ｐｍを検出して出力し、位相フィードバック検出器４４は従機ロータリーエンコーダー２４からの信号より従機位相フィードバック検出値Ｐｓを検出しこれを出力する。ロック付き位相偏差検出器４７は本発明の実施例３によるもので、主機位相指令検出値Ｐｍと従機位相フィードバック検出値Ｐｓを入力しロック付き位相偏差検出信号ΔＳを出力する。つぎに、４８は実施例４による不平衡位相偏差増幅器であり、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳを入力し不平衡位相偏差増幅信号ΔＵを出力する。該不平衡位相偏差増幅信号ΔＵは前述したとおり主機速度指令と従機速度フィードバックの加減算により生成された信号とさらに演算した後、前置増幅器４９を介して駆動装置５０を制御し従機電動機２３の原点合わせと同期制御を行うものである。
【００５１】
前記不平衡位相偏差増幅器４８の動作について図１５により説明する。図１５の（ａ）と（ｂ）は主機電動機に対して従機電動機の位相が遅れの状態から開始する原点合わせにおける不平衡位相偏差増幅器４８の動作を、図１５の（ｃ）と（ｄ）は従機電動機の位相が進みの状態から開始する原点合わせにおける不平衡位相偏差増幅器４８の動作を説明するものである。
【００５２】
図１５の（ａ）は不平衡位相偏差増幅器４８の出力である不平衡位相偏差増幅信号ΔＵの時間的推移を示し、図１５の（ｂ）は主機電動機と従機電動機の位相の時間的推移を示す。そして、図１５の（ａ）と（ｂ）の時刻ｔ１において、前述の速度指令検出器４１が出力する主機速度指令と速度フィードバック検出器４２が出力する従機速度フィードバックを加減算した信号に不平衡位相偏差増幅信号ΔＵが補正として加えられ原点合わせを開始するとしている。さらに図１５の（ａ）において、波線で示すものは不平衡位相偏差増幅器４８の入力であるロック付き位相偏差検出信号ΔＳを比例増幅した位相補償信号ΔＴ、実線で示すものは不平衡位相偏差増幅信号ΔＵであり、Ｒｆは進み補償最大値で従機電動機が遅れのときに増速する補償量の最大値となる。図より明かなように位相補償信号ΔＴが進み補償最大値Ｒｆを越えて大きいとき不平衡位相偏差増幅信号ΔＵはこれを制限しＲｆとなる。この機能により、主機電動機に対して従機電動機の位相が大きく遅れているときから原点合わせを行うときであっても、過大な増速する補償量を制限し安定に原点合わせを行うものであり、図１５の（ｂ）は従機電動機が主機電動機の位相に追従し原点合わせを行う動作を表している。
【００５３】
図１５の（ｃ）と（ｄ）は主機電動機に対して従機電動機の位相が進みの状態から原点合わせを開始するときで、図１５の（ｃ）は不平衡位相偏差増幅器４８の出力である不平衡位相偏差増幅信号ΔＵの時間的推移を示し、図１５の（ｄ）は主機電動機と従機電動機の位相の時間的推移を示し時刻ｔ１より原点合わせを開始するとしている。そして、図１５の（ｃ）において、波線で示すものは不平衡位相偏差増幅器４８の入力であるロック付き位相偏差検出信号ΔＳを比例増幅した位相補償信号ΔＴ、実線で示すものは不平衡位相偏差増幅信号ΔＵであり、（−Ｒｄ）は遅れ補償最小値で従機電動機が進みのときに減速する補償量の最小値であり、位相補償信号ΔＴが遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を越えて小さいとき不平衡位相偏差増幅信号ΔＵはこれを制限し（−Ｒｄ）となる。これにより、主機電動機に対して従機電動機の位相が大きく進んでいるときから原点合わせを行うときであっても、過大な減速する補償量を制限し安定に原点合わせを行うものであり、図１５の（ｄ）は従機電動機が主機電動機の位相に追従し原点合わせを行う動作を示している。
【００５４】
さらに、進み補償最大値Ｒｆと遅れ補償最小値（−Ｒｄ）は下記の式（２２）の大小関係とすることにより、原点合わせにおいて主機電動機に対して従機電動機が遅れのときよりも進みのときは不平衡位相偏差増幅信号ΔＵの絶対値を小さいものとし、これにより従機電動機が減速する補償量を小さくすることにより輪転印刷機において走行紙の破断をさらに確実に回避するものである。
０＜Ｒｄ＜Ｒｆ …………（２２）
そして、原点合わせを完了後には進み補償最大値Ｒｆを後述する位相補償制限値Ｒｓに切り換え遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を位相補償制限値（−Ｒｓ）に切り換え、連続して高精度の同期制御に移行するものである。
【００５５】
図１４、図１５に示した不平衡位相偏差増幅信号ΔＵを生成する前記不平衡位相偏差増幅器４８の一実施例を図１６に示す。図１６において、不平衡位相偏差増幅器４８、ロック付き位相偏差検出信号ΔＳおよび不平衡位相偏差増幅信号ΔＵは図１４で説明したものと同じでその説明は割愛する。そして、８１、８２および８４は係数器でそれぞれ進み補償最大値Ｒｆ、位相補償制限値Ｒｓおよび遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を出力し、８３は比例増幅器、８５は反転増幅器、８６、８７、８９および９１はセレクターであり、８８と９０は比較器である。また、ＬＯＣＫは原点合わせ完了のロック信号であり前記図１２において同じ記号を付すものから得られるものである。
【００５６】
図１６において不平衡位相偏差増幅器４８はロック付き位相偏差検出信号ΔＳとロック信号ＬＯＣＫを入力とし、ロック信号ＬＯＣＫは原点合わせ中は０で原点合わせ完了で１となるもので、該ロック信号ＬＯＣＫはセレクター８６とセレクター８７の選択入力Ｓに入力されている。そして、セレクター８６の数値データ入力Ａには進み補償最大値Ｒｆが入力され、数値データ入力Ｂには位相補償制限値Ｒｓが入力されており、セレクター８６は原点合わせ中は進み補償最大値Ｒｆを、原点合わせ完了後は位相補償制限値Ｒｓを出力することとなる。同様に、セレクター８７は原点合わせ中は遅れ補償最小値（−Ｒｄ）を、原点合わせ完了後は係数器８２の出力を反転増幅器８５により反転した位相補償制限値（−Ｒｓ）を出力する。
【００５７】
つぎに、比較器８８は従機電動機が主機電動機より位相が遅れのときであって、位相補償信号ΔＴがセレクター８６の出力以下のとき０を、それ以外のときは１をセレクター８９の選択入力Ｓに出力する。これにより主機電動機の位相が進みのとき、セレクター８９の数値データ出力Ｑは原点合わせ中は図１５の（ａ）に示す出力となり原点合わせ完了後は位相補償制限値Ｒｓを最大とする出力となり、セレクター９１を経て不平衡位相偏差増幅信号ΔＵとなる。そして、比較器９０は従機電動機が主機電動機より位相が進みのときであって、セレクター８９を経由した位相補償信号ΔＴがセレクター８７の出力以上のとき０を、それ以外のときは１をセレクター９１の選択入力Ｓに出力する。これにより従機電動機の位相が進みのとき、セレクター９１の数値データ出力Ｑは原点合わせ中は図１５の（ｃ）に示す出力となり原点合わせ完了後は位相補償制限値（−Ｒｓ）を最小とする出力となり、不平衡位相偏差増幅信号ΔＵが得られることとなる。
【００５８】
本発明においては不平衡位相偏差増幅器を考案することにより、進み補償最大値と遅れ補償最小値を絶対値が異なる値にすると共に遅れ補償最小値の絶対値を進み補償最大値より小さくすることを特徴とし、原点合わせにおいて従機電動機が減速する補償量を小さくせしめることにより輪転印刷機において走行紙を破断することなく原点合わせを完了せしめ、原点合わせ完了後は進み補償最大値と遅れ補償最小値を絶対値が等しい位相補償制限値に切り換え、連続して高精度の同期制御に移行することを特徴とするものである。
【００５９】
本発明の説明にあたって説明を容易とするために図１に本発明を適用したシャフトレス輪転印刷機の実施例を示したが、他の実施例を図１７に示す。図１７において給紙部１、走行紙２、印刷部４アキュームロール５、折り畳み機６、裁断紙７、搬送コンベア８、従機電源開閉器２０、従機同期駆動装置２２、従機電動機２３および従機ロータリーエンコーダー２４は図１で同じ記号を付すものと同じ機能を有しその説明は割愛する。そして、１５は中央制御装置で図１の主機ロータリーエンコーダー１４が出力する信号を電子的に発生せしめ、従機同期駆動装置２２に主機の信号として送るものである。図１７は印刷部４のシャフトをも取り去ったシャフトレス輪転印刷機の例であり、運用においては停止中に折り畳み機６のロータリーエンコーダーの位相を初期位相として通信回線（図示しない）により中央制御装置１５に送り、運転を開始するときは中央制御装置１５は前記初期位相を初期値として従機同期駆動装置２２に主機の信号を送ればよい。他の方法として走行紙を破断せぬようにするには、折り畳み機を駆動する従機同期制御装置において原点合わせを行うときに折り畳み機を減速を主とすればよく、増速を主として説明した実施例１の非対称位相偏差検出器４５、実施例２の一方向位相偏差検出器４６、実施例３のロック付き位相偏差検出器４７および実施例４の不平衡位相偏差増幅器４７を減速を主として構成すればよい。かように図１７における装置においても本発明の実施例１から実施例４を適用できるのは明かである。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は、シャフトレス輪転印刷機において走行紙を破断させることなく原点合わせを行い連続して高精度の同期制御に移行させるもので、これにより操業時間の削減、損紙の低減およびコストの削減を実現するものであり、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１から実施例４による同期制御装置をシャフトレス輪転印刷機に適用した例を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１の全体の構成を説明する図である。
【図３】実施例１の出力を説明する図である。
【図４】実施例１の詳細の構成を説明する図である。
【図５】図４の動作の説明である。
【図６】図４による進み位相と遅れ位相検出の説明である。
【図７】本発明の実施例２の全体の構成を説明する図である。
【図８】実施例２の出力を説明する図である。
【図９】実施例２の詳細の構成を説明する図である。
【図１０】本発明の実施例３の全体の構成を説明する図である。
【図１１】実施例３の動作を説明する図である。
【図１２】実施例３の詳細の構成を説明する図である。
【図１３】図１２の動作の説明である。
【図１４】本発明の実施例４の全体の構成を説明する図である。
【図１５】実施例４の動作を説明する図である。
【図１６】実施例４の詳細の構成を説明する図である。
【図１７】図１と異なる本発明の実施例１から実施例４による同期制御装置をシャフトレス輪転印刷機に適用した例を説明する図である。
【図１８】シャフト有りの従来の輪転印刷機を説明する図である。
【図１９】従来の位相偏差検出の構成を説明する図である。
【図２０】図１９の動作の説明図（１）である。
【図２１】図１９の動作の説明図（１）である。
【符号の説明】
１ 給紙部
２ 走行紙
３ 送りロール
４ 印刷部
５ アキュームロール
６ 折り畳み機
７ 裁断紙
８ 搬送コンベア
１０ 主機電源開閉器
１１ 主機速度設定器
１２ 主機駆動装置
１３ 主機電動機
１４ 主機ロータリーエンコーダー
１５ 中央制御装置
２０ 従機主電源開閉器
２２ 従機同期駆動装置
２３ 従機電動機
２４ 従機ロータリーエンコーダー
２５ シャフト
２６ シャフト
４１ 速度指令検出器
４２ 速度フィードバック検出器
４３ 位相指令検出器
４４ 位相フィードバック検出器
４５ 非対称位相偏差検出器
４６ 一方向位相偏差検出器
４７ ロック付き位相偏差検出器
４８ 不平衡位相偏差増幅器
４９ 前置増幅器
５０ 駆動装置
６０ 係数器
６１ 係数器
６２ 係数器
６３ 係数器
６４ 比較器
６５ セレクター
６６ 比較器
６７ セレクター
７１ 係数器
７２ 比較器
７３ 係数器
７４ 比較器
７５ ＡＮＤゲート
７６ Ｒ−Ｓフリップフロップ
７７ 比較器
７８ セレクター
７９ 比較器
８０ セレクター
１００ 主電源開閉器
１０１ 速度設定器
１０２ 駆動装置
１０３ 電動機
１０４ ロータリーエンコーダー
１１３ 主機電動機
１１４ 主機ロータリーエンコーダー
１２２ 同期制御装置
１２３ 従機電動機
１２４ 従機ロータリーエンコーダー
１４３ 位相指令検出器
１４４ 位相フィードバック検出器
１４５ 位相偏差検出器
Ｐｍａｘ ロータリーエンコーダー１回転当たりの最大位相検出値
Ｐｍ 主機位相指令検出値
Ｐｓ 従機位相フィードバック検出値
Ｐｆ 進み位相最大値
−Ｐｄ 遅れ位相最小値
Ｐｆ１ 進みロック位相値
−Ｐｄ１ 遅れロック位相値
ΔＰ 位相偏差検出値
ΔＱ 非対称位相偏差検出信号
ΔＲ 一方向位相偏差検出信号
ΔＳ ロック付き位相偏差検出信号
ΔＵ 不平衡位相偏差増幅信号
Ｚｍ 主機電動機の原点
Ｚｓ 従機電動機の原点
Claims (4)
- 主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置であって、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には、主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器が設けられ、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機の非対称位相偏差を出力する非対称位相偏差検出器が設けられるものであって、原点合わせを行うときに、非対称位相偏差検出器は前記位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行い、非対称位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速することにより原点合わせを行い、主機と従機電動機の原点合わせに際して、従機電動機が減速して原点合わせをする機会を減少せしめ主として増速により原点合わせを行うことを特徴とする従機電動機の同期制御装置。
- 主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置であって、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には、主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により前記従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器が設けられ、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して主機と従機電動機の一方向位相偏差を出力する一方向位相偏差検出器が設けられるものであって、原点合わせを行うときに、一方向位相偏差検出器は位相指令検出器と前記位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相を進み位相最大値とするとともに遅れ位相最小値をゼロとし、これにより主機の位相を常に進みとして検出し、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行い、主機と従機電動機の原点合わせに際して、従機電動機が減速すること無く常に増速して原点合わせを行うことを特徴とする従機電動機の同期制御装置。
- 主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置であって、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には、主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器が設けられ、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して、進み位相最大値と遅れ位相最小値を具備する請求項１の非対称位相偏差を出力する同期制御装置において、主機と従機電動機のロック付き位相偏差を出力するロック付き位相偏差検出器が設けられ、該ロック付き位相偏差検出器には絶対値が異なる進みロック位相値と遅れロック位相値を内蔵することを特徴とし、原点合わせを行うときに、前記ロック付き位相偏差検出器は前記位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき前記主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速することにより原点合わせを行い、位相偏差が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み位相最大値を正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の値とし遅れ位相最小値を負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の絶対値を有するものとして通常の同期制御に移行せしめることを特徴とし、ロック付き位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速することにより原点合わせを行い、位相偏差が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み位相最大値を正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の値とし遅れ位相最小値を負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１の絶対値を有するものとして通常の同期制御に移行せしめることを特徴とし、原点合わせのときの位相偏差検出方法と同期制御のときの位相偏差検出方法を異なるものとし運転中であっても切り換えることを特徴とする従機の同期制御装置。
- 主機に追従して従機電動機の回転速度および回転位相を精度よく同期させる従機の同期制御装置であって、従機電動機は従機ロータリーエンコーダーを付属し、従機には、主機から出力される信号により主機からの回転速度指令を常時検出する速度指令検出器と、主機から出力される信号により主機からの回転位相指令を常時検出する位相指令検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転速度を常時検出する速度フィードバック検出器と、従機ロータリーエンコーダーから出力される信号により従機電動機の回転位相を常時検出する位相フィードバック検出器が設けられ、位相指令検出器と位相フィードバック検出器の出力を演算して、原点合わせを行うときに主機と従機電動機の非対称位相偏差を出力する非対称位相偏差検出器を具備するロック付き位相偏差検出器が設けられた請求項３の同期制御装置において、非対称位相偏差検出器の出力を入力とする不平衡位相偏差増幅器を内蔵するものであって、該不平衡位相偏差増幅器は正極性の進み補償最大値と絶対値が該進み補償最大値より小さい負極性の遅れ補償最小値を内蔵し、原点合わせを行うときに、非対称位相偏差検出器は位相指令検出器と前記位相フィードバック検出器の出力に基づき主機と従機電動機の位相偏差を検出し、該位相偏差がゼロから正極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１以上の値を有する進み位相最大値の範囲以内にあるとき主機の位相を進みとし、これにより従機電動機の速度を増速せしめる正極性の非対称位相偏差信号を出力し、非対称位相偏差検出器は位相偏差がゼロから負極性で主機および従機電動機の１回転に相当する位相の２分の１未満の絶対値を有する遅れ位相最小値の範囲以内にあるとき主機の位相を遅れとし、これにより従機電動機の速度を減速せしめる負極性の非対称位相偏差信号を出力し、不平衡位相偏差増幅器は、非対称位相偏差信号を比例増幅した位相補償信号を生成し、該位相補償信号が正極性のとき該位相補償信号が進み補償最大値以下のときは該位相補償信号を出力とし該位相補償信号が進み補償最大値を越えるときは該進み補償最大値を出力として増速により原点合わせを行い、不平衡位相偏差増幅器は、位相補償信号が負極性のとき位相補償信号が遅れ補償最小値以上のときは該位相補償信号を出力とし該位相補償信号が遅れ補償最小値未満のときは該遅れ補償最小値を出力として減速により原点合わせを行い、従機電動機が増速または減速して原点合わせを行うときに減速の補償量を増速の補償量よりも小さくすることを特徴とし、非対称位相偏差信号が進みロック位相値と遅れロック位相値の範囲以内となったとき原点合わせの完了とし、進み補償最大値と遅れ補償最小値の絶対値を等しくして高精度の同期制御に移行せしめることを特徴とし、原点合わせのときと同期制御のときで進み補償最大値と遅れ補償最小値を異なる値とすることを特徴とし運転中であっても切り換えることを特徴とする従機の同期制御装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2009213320A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 同期制御方法および同期制御システム |
| CN112673331A (zh) * | 2018-12-27 | 2021-04-16 | 欧姆龙株式会社 | 同步控制装置、同步控制系统、同步控制方法以及模拟装置 |
-
2003
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