JP2008213474A - 加工機内の駆動可能な胴用の回転角測定装置の構造および回転角測定のための方法 - Google Patents

加工機内の駆動可能な胴用の回転角測定装置の構造および回転角測定のための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】回転角測定装置に作用する悪影響を少なくとも明らかに低下させ、回転角測定装置による信号検出の精度をさらに高める。
【解決手段】胴１、胴２の少なくとも一つが、該胴に固定して配置された実量器１２を備えること、および該実量器１２に、回転角位置を誘導的に検出するスキャン装置１３を非接触式に割り当てる。スキャン装置１３、特にそのセンサ装置は、第２の胴２に対して、センサ装置の中心が、第２の胴２の位置変更可能な軸位置の領域の中心、たとえば第２の胴２の旋回領域の中心に対して一直線になるように配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１および請求項２のおいて書きに記載された、加工機内の駆動可能な胴用の回転角測定装置の構造および回転角測定のための方法に関する。本発明が特に適しているのは、ニス装置を装備するかまたは装備していないオフセット印刷機、またはニス引き機械であって、それぞれ個別駆動装置により駆動可能な胴を少なくとも一つ持つものである。
このような構造は特許文献１より知られている。特許文献１には、角位置センサとして記載された、回転角測定装置を備える少なくとも一つの印刷機胴のための電気的駆動システムが記載されている。該回転角測定装置は、角度信号の実測値取得および規定値取得および規定値と実測値との比較のために、回路技術的に信号処理ユニットに接続されている。該信号処理ユニットはさらに個別駆動装置の制御にも利用される。
特許文献２にはさらなる装置が、シャフトエンコーダとして記載されて知られており、該シャフトエンコーダのハウジングは、弾力性のあるホルダにより輪転印刷機に固定されている。シャフトエンコーダ・ハウジングの中心には、中空軸として構成されたロータが割り当てられた、耐トルク性ステータが設けられている。該シャフトエンコーダは望ましくは、その中空軸により駆動可能な胴軸に差し込まれ、締め付け装置で取り付けられている。
さらに特許文献３より位置センサが知られている。少なくとも一つのオフセット印刷装置の一つのプレート胴が、望ましくは枚葉紙搬送のために設けられている、枚葉紙オフセット印刷機のギヤトレインから解離されて、個別駆動装置(直接駆動装置)により予め設定可能な態様で駆動可能である。
一つの発展型においては、一つまたは複数のプレート胴およびゴム胴が、残りの胴に対する周方向見当修正を実行するために駆動可能である。さらなる構成においては、残りの胴に対する印刷長さ修正を実行するために、プレート胴および／またはゴム胴が駆動可能である。各ゴム胴には一つの位置センサが割り当てられており、該位置センサの信号により、それぞれのプレート胴の直接駆動装置を、それぞれ割り当てられたゴム胴と角運動を同期して制御することが可能である。
これら上述の装置は、胴の回転運動を測定するためにそれぞれの胴の回転軸に連結された、光学式インクリメンタル・シャフトエンコーダに基づいている。回転運動の検出は、センサ・ハウジングに回転可能に支承された、光学的にスキャン可能なスリット円板を用いて行われる。該センサ・ハウジングは、望ましくは、弾力性のあるステータ・カプリングおよびロック装置により機械フレームに取り付けられている。このような実施形態においてはその測定精度に限界があり、調整コストが高く、打撃、衝突、汚れに対して敏感である。
欧州特許出願公開第0693374号明細書 独国特許出願公開第19904471号明細書 欧州特許出願公開第0812683号明細書
本発明は、上述した方法および構造を、回転角測定装置に作用する悪影響を、少なくとも明確に低下させ、該回転角測定装置の信号検出をより高い精度で行うようにさらに発展させるものである。
この課題は、請求項１に記載の構成特徴により解決できる。発展型は従属請求項より理解できる。
第１の長所は、本発明により構成された回転角測定装置が、軸位置の変更が不可能な、または軸位置の変更が可能な、加工機械のそれぞれの駆動可能な胴に適していることである。たとえば、そのような回転角測定装置は、オフセット印刷装置のゴム胴(軸位置変更可能な胴)および／またはオフセット印刷装置の割り当てられたプレート胴／版胴(軸位置が固定された胴)に割り当てることができる。望ましくはこのとき、軸位置変更不可能な胴、たとえばプレート胴／版胴は、直接駆動(個別駆動)により位置制御された状態で駆動可能であり、軸位置変更可能な胴、たとえばゴム胴は、主駆動装置(駆動トルクを供給する少なくとも一つのモータを備えるギヤトレイン)により駆動可能である。少なくとも一つの、本発明の回転角測定装置を備える構造により、特に、個別駆動装置に連結された胴において、このような２つの胴の間の角運動の同期を改善することが可能である。
第２の長所としては、回転角測定装置において、回転角測定を阻害する影響が大幅に減少すること、および信号測定の精度が上がることが挙げられる。これには特に、装置の部品数が少ないこと、調整コストが低下したこと、機能原理が誘導的(インダクティブ)であることが寄与している。該構造は比較的頑丈であるため、該装置は振動または衝撃の影響を受け難くなっている。振れまたは揺れといった、回転角測定装置に悪影響を与えるその他の影響も大幅に低下するかまたは除去される。全体的に、工程として安定した、より精度の高い回転角測定が実現できる。
第３の長所としては、固定的な軸位置で個別駆動装置に連結している胴と、主駆動装置を介してギヤトレインにより駆動可能で、軸位置変更可能な第２の胴とを同期させる場合に、これらの胴のそれぞれに、本発明により構成された回転角測定装置が割り当てられていることが挙げられる。このとき、たとえば、オフセット印刷装置のゴム胴など、主駆動装置およびギヤトレインにより連結されている第１の胴の軸を、ガイド軸として定義する。(第１の胴の)ガイド軸回転角の測定値は、たとえば、オフセット印刷装置のプレート胴／版胴といった第２の胴の規定値となる。信号は、たとえば機械制御装置など、望ましくは中央制御装置に送信され、そこで処理され、個別駆動装置に連結されている胴のそれぞれの個別駆動装置が相応に制御されるため、胴位置とは無関係に、２つの胴の間の、所望の、望ましくは同期した角運動が保証される。代替的に、前記中央制御装置により主駆動装置も制御することができる。
第４の長所として、このような回転角測定装置が、場所を固定して、または、追尾式で、それぞれの胴に配置できることが挙げられる。軸位置の変更が不可能な胴の場合、回転角測定装置は場所を固定して配置される。軸位置変更可能な胴の場合、回転角測定装置は、場所を固定して、またはそれぞれの胴の移動を追う様式で追尾式に配置できる。さらに回転角測定装置は、好適に、周方向見当および／または横見当のずれも測定できる。
以下に、本発明を一つの実施例および図を用いて、さらに詳しく説明する。
図１に示されたオフセット印刷装置は既知のものであり、該オフセット印刷装置には、本図ではプレート胴／版胴１である第１の胴１、本図ではゴム胴２である第２の胴２、本図では圧胴４(枚葉紙ガイド胴)として構成された、被印刷物を搬送方向３にガイドする胴４が設けられている。該オフセット印刷装置にはさらに、インキ装置６、および必要に応じて湿し装置５が設けられる。この構成において、プレート胴／版胴１は軸位置固定(変更不可能)の胴１として構成され、ゴム胴２,２'は、特に、胴入れ／胴逃がしのため、被印刷物厚さ調整のため、または半径方向の位置移動のために、圧胴４に対して軸位置変更可能な胴２,２'として構成されている。ゴム胴２,２'にはしたがって位置変更可能な胴軸９,９'が備わっている。
プレート胴／版胴１は、個別駆動装置７に連結され、独自のモータで駆動可能である。ゴム胴２は、主駆動装置１０により動力伝達ギヤトレインに組み込まれて駆動可能であるため、個別駆動装置７とは機械的に別個に駆動可能である。そのためにゴム胴２には駆動歯車が配置されており、該駆動歯車には圧胴４を介して主駆動装置１０から動力が供給可能である。複数のオフセット印刷装置を持つ構成の場合、各プレート胴／版胴１は、それぞれが一つの個別駆動装置７に駆動側で連結可能であり、これに対して各ゴム胴２は主駆動装置１０およびギヤトレインにより駆動可能である。各個別駆動装置７および主駆動装置１０は回路技術的およびデータ技術的に機械制御装置８に接続されている。
駆動可能な胴１および／または胴２の少なくとも一つに回転角測定装置２０が割り当てられている。各回転角測定装置２０には、胴１;胴２の少なくとも一つに固定して配置された実量器１２が備わっている。望ましくは胴１および／または胴２に、実量器１２が取り付けられた測定リング１１が固定して配置されている。実量器１２には、回転角位置を誘導的に測定するスキャン装置１３が非接触的に配置されている。スキャン装置１３と、望ましくは測定リング１１上に取り付けられている実量器１２との間には、ギャップ１４が設けられている。スキャン装置１３は、回路技術的およびデータ技術的に機械制御装置８に接続されている。
図２の構成では、測定リング１１は、胴１および／または胴２のジャーナル１５に固定して配置されている。測定リング１１は代替的に胴１および／または胴２の胴ショルダー部または側面に配置することができる。
望ましくは、実量器１２は円周側で測定リング１１に配置されており、割り当てられたスキャン装置１３は、実量器１２に対して半径方向に、ギャップ１４を隔てて配置されている。その際、スキャン装置１３には、実量器１２に対して半径方向に配置されたセンサ装置１８が備わっている。該センサ装置１８の、測定リング１１の円周上に配置された実量器１２に対する曲率は、望ましくは、ほぼ一定である。
センサ装置１８は望ましくは、カーブした経路上に円周方向に複数配置されたセンサから構成されている。図３によると、スキャン装置１３にはさらに、回路技術的およびデータ技術的にセンサ装置１８に接続されている評価ユニット１９が設けられている。この評価ユニット１９は代替的に機械制御装置８に組み込むこともできる。実量器１２には望ましくは参照溝１６およびその近くに配置された測定溝１７が設けられている(図４)。
望ましい構成においては、２つの胴１;胴２、プレート胴／版胴１およびゴム胴２は、それぞれ望ましくは一つの測定リング１１に固定して取り付けられた実量器１２を備え、各実量器１２には、胴１、胴２の回転角位置を誘導的に検出するスキャン装置１３が非接触式に配置されている。
第１の構成においては、実量器１２を取り付けた第２の胴２は、軸位置を変更できないように実施できる。この場合、割り当てられたスキャン装置１３は場所を固定した状態で、望ましくは機械フレームに配置される。このときギャップ１４は常に一定である。
さらなる構成においては、実量器１２を取り付けた第２の胴２は、軸位置を変更できるように実施できる。この場合、割り当てられたスキャン装置１３は場所を固定した状態で、望ましくは機械フレームに配置される。軸位置が変更可能である場合、ギャップ１４の大きさも変更可能である。
望ましくは、場所が固定されたスキャン装置１３、特にそのセンサ装置１８は、(軸位置変更可能な)第２の胴２に対して、センサ装置１８の中心が、第２の胴２の位置変更可能な軸位置の領域の中心、たとえば第２の胴２の旋回領域の中心に対して一直線になるように配置されている。
該構成においては、ギャップ１４の変更可能な大きさは比較的小さいため、位置が固定されたスキャン装置１３は工程的に安定して回転角位置を検出できる。
さらなる構成においては、実量器１２を取り付けた胴２の軸位置を変更可能とすることができ、スキャン装置１３は、胴２の移動を追う様式で追尾的に配置される。このとき望ましくは、スキャン装置１３は偏心ベアリングに取り付けられている。このときギャップ１４は常に一定である。
望ましくは、位置変更可能な軸位置を持つ第２の胴２は、主駆動装置１０およびギヤトレインにより駆動可能なゴム胴２であり、軸位置の変更が不可能な第１の胴は、個別駆動装置７に連結されたプレート胴／版胴１である。
機能方法は以下のとおりである。回転角検出のために、少なくとも一つの、実量器１２を取り付けた胴１または胴２により、回転角位置を非接触的に、スキャン装置１３により誘導的に測定する。その後、信号が機械制御装置８に送信され、規定値と測定値との比較が行われて、機械制御装置８から制御信号が、制御対象の胴１または胴２の少なくとも一つの胴の駆動装置７または駆動装置１０、個別駆動装置７または主駆動装置１０に供給される。発展型においては、それぞれ一つの実量器１２を取り付けられた２つの胴１、胴２から、胴１、胴２のそれぞれの回転角位置が非接触的に、誘導的に測定され、その信号が機械制御装置８に送信され、規定値と測定値との比較が行われて、機械制御装置８から制御信号が、制御対象の胴１または胴２の少なくとも一つの胴の駆動装置７または駆動装置１０、個別駆動装置７または主駆動装置１０に供給される。
オフセット印刷装置を示す図である。 回転角測定装置を備えた、駆動可能な胴を示す図である。 回転角測定装置の側面図である。 回転角測定装置の上面図である。
符号の説明
１ プレート胴／版胴
２ ゴム胴
３ 搬送方向
４ 圧胴(枚葉紙ガイド胴)
５ 湿し装置
６ インキ装置
７ 個別駆動装置
８ 機械制御装置
９ 位置変更可能な胴軸
１０ 主駆動装置
１１ 測定リング
１２ 実量器
１３ スキャン装置
１４ ギャップ
１５ ジャーナル
１６ 参照溝
１７ 測定溝
１８ センサ装置
１９ 評価ユニット
２０ 回転角測定装置

Claims (10)

  1. 加工機械内の駆動可能な胴の回転角測定方法であって、回転角測定装置が回路技術的に機械制御装置に接続されており、該機械制御装置の信号により、第１の被駆動胴の角運動が、隣接して別個に駆動される第２の胴に対して制御される回転角測定方法において、
    実量器を取り付けた、少なくとも一つの胴から、回転角位置が非接触的に誘導的に検出され、その信号が機械制御装置に伝達され、規定値と測定値との比較が行われ、該機械制御装置から制御信号が、制御対象の少なくとも一つの胴の駆動装置に送信されることを特徴とする回転角測定方法。
  2. 加工機械内の駆動可能な胴のための回転角測定装置の構造であって、該回転角測定装置は回路技術的に機械制御装置に接続されており、該機械制御装置の信号により、第１の被駆動胴の角運動が、隣接して別個に駆動される第２の胴に対して制御可能である回転角測定装置の構造において、
    少なくとも一つの胴(１;２)が、該胴に固定して配置された実量器(１２)を備えていること、および該実量器(１２)には、回転角位置を誘導的に検出するスキャン装置(１３)が非接触的に割り当てられていることを特徴とする回転角測定装置の構造。
  3. 胴(１;２)に、実量器(１２)を取り付けた測定リング(１１)が固定して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の構造。
  4. 実量器(１２)が円周側で測定リング(１１)に配置されており、スキャン装置(１３)は、ギャップ(１４)を隔てて実量器(１２)に対して半径方向に配置されていることを特徴とする請求項１および請求項３に記載の構造。
  5. スキャン装置(１３)には、実量器(１２)に対して半径方向に配置されたセンサ装置(１８)が備わっていることを特徴とする請求項４に記載の構造。
  6. 二つの胴(１;２)がそれぞれ、固定して配置された一つの実量器(１２)を備え、各実量器(１２)には、回転角位置を誘導的に検出するスキャン装置(１３)が非接触式に割り当てられていることを特徴とする少なくとも請求項１に記載の構造。
  7. 実量器(１２)を取り付けた、第２の胴(２)の軸位置が変更可能であること、およびスキャン装置(１３)が場所を固定して配置されていることを特徴とする少なくとも請求項１に記載の構造。
  8. 実量器(１２)を取り付けた第２の胴(２)の軸位置が変更可能であること、およびスキャン装置(１３)が胴(２)の移動を追う様式で追尾式に配置されていることを特徴とする少なくとも請求項１に記載の構造。
  9. 軸位置変更可能な第２の胴(２)が、主駆動装置(１０)およびギヤトレインにより駆動可能なゴム胴(２)であること、および軸位置の変更が不可能な第１の胴(１)が、個別駆動装置(７)に連結されたプレート胴／版胴(１)であることを特徴とする少なくとも請求項１に記載の構造。
  10. 場所が固定されたスキャン装置(１３)にセンサ装置(１８)が備わっており、該センサ装置(１８)の中心が、第２の胴(２)の位置変更可能な軸位置の領域の中心と一直線になるように配置されていることを特徴とする少なくとも請求項１および請求項７に記載の構造。
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