JP2804251B2 - 印刷機のマルチモータ駆動部の制御方法および該方法を実施するための装置 - Google Patents

印刷機のマルチモータ駆動部の制御方法および該方法を実施するための装置

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JP2804251B2 JP8143252A JP14325296A JP2804251B2 JP 2804251 B2 JP2804251 B2 JP 2804251B2 JP 8143252 A JP8143252 A JP 8143252A JP 14325296 A JP14325296 A JP 14325296A JP 2804251 B2 JP2804251 B2 JP 2804251B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念に記載の印刷機のマルチモータ駆動部の制御方法並び
に請求項８の上位概念に記載の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】枚葉オフセット印刷機では、該印刷機が
１つの直流モータによって１つの連続する伝動機列を介
して駆動されることは公知でありかつ実際に普及してい
る。殊に、版板とブランケットとの間ないしブランケッ
トと圧胴との間の個々の胴溝の転動のために、弾性変形
可能な伝動機列にねじり振動が生じ、このために印刷に
困難な事態を招く。また、連続する伝動機列の他に、付
加的に１つの縦軸を設けかつ縦軸を介して伝わる出力を
１つまたは複数の伝動機を介して歯車列に入力すること
も公知である。確かにこれにより伝動機系は補強される
が、これに伴って同時に機械的な構造コストが高くな
る。複数の電気的に制御される駆動部が出力を１つの連
続する歯車列に入力する解決法も公知である。この解決
法でも連続する歯車列に関して高い構造コストが生じか
つ依然として発生するねじり振動を減衰するにも限界が
ある。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３２２
７４１号公報から、殊に、各印刷胴にそれぞれ１つのモ
ータを配属させかつ各印刷胴を相応の制御部を介して回
転角度同期して駆動するようにしている、印刷機用電気
駆動システムが公知である。このために、各印刷胴に直
接、角度位置発生器が配設されており、これらの発生器
の信号は１つの共通の制御部によって、個別印刷胴の相
応の回転角度同期された回転のために相互評価される。
しかし枚葉印刷機、殊に枚葉オフセット印刷機ではまさ
に、各印刷胴がその時点でまだ許容できる程度以上には
相互にずれていないことが保証されなければならない。
その理由は、枚葉印刷機では、圧胴および渡し胴のくわ
え装置ないしくわえづめが部分円から突出しているから
である。例えば圧胴がゴム胴に対して所定程度以上にず
れている場合、くわえ装置並びにくわえ装置に接触する
印刷胴表面は損傷を受けることになる。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２０２
７２２号公報から、各印刷胴が個別駆動部を有してい
る、印刷機の駆動ユニットの閉ループないし開ループ制
御用安全装置が公知である。枚葉印刷機における上述の
問題点を解決するために、個別駆動部を備えた印刷胴の
間に、それぞれ機械的な連結装置が設けられている。こ
れら連結装置は、各印刷胴が相互に所定程度以上には相
互にずれることができないように構成されている。障害
のない通常作動時には、相応の相応の連結装置部分は相
互に接触せず、上述した、障害を招くことになる、所定
程度以上の相対ずれが存在して初めて接触が生じる。し
かしこの公報には、上述の問題に対処するためのずれ防
止を電気的にどのように行うことができるかは記載され
ていない。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１３７
９７９号公報から、個別印刷ユニットまたは印刷ユニッ
ト群が機械的に相互に連結をはずされておりかつこれら
群のそれぞれが固有の駆動モータを有している、複数の
印刷ユニットを有する印刷機用駆動部が公知である。個
別印刷ユニットないし印刷ユニット群の許容回転角度偏
差を、枚葉紙の引き渡しに相応する回転角度位置におい
て回転角度偏差が最小になるように予め設定するように
構成されている、角度制御装置が設けられている。この
駆動部によって、見当合わせの品質を改善しようという
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、請求項１および請求項８の上位概念に記載の方法お
よび制御部を、マルチモータ駆動システムにおける１つ
の構成要素の故障の際に該故障がそれ以上拡がらないよ
うに、即ち単一故障ですむように（シングル・フォール
ト・セイフティ）改良することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、請求項１ないし請求項８の特徴部分に記載の構成に
よって解決される。本発明の有利な実施例はその他の請
求項に記載されている。
【０００８】本発明によれば、マルチモータ駆動システ
ムの１つの構成要素、例えば位置発生器、転流用信号発
生器、周波数または電力変換器等の故障の際に、全部の
駆動部が時間関数に従って停止状態まで減速されるよう
になっており、その際この減速は、欠陥のある構成要素
を有する駆動部によって前以て決められる時間ランプな
いし時間関数に従って行われる。例えばある駆動ユニッ
トにおける高分解能の回転位置発生器が故障したとき、
この駆動ユニットは電気モータを転流するための発生器
のまだ存在している信号に基づいて前以て決められてい
る時間ランプに応じて減速され、その際残りの、まだ無
傷の駆動ユニットもこの時間関数に従って回転数零に減
速される。
【０００９】
【発明の実施例の形態】次に本発明を図示の実施例につ
き図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】図１には、印刷機のそれぞれ１つの印刷胴
（一般に軸と表すこともできる）に対する個別駆動部が
図示されている。しかし本発明は、印刷機の個別印刷胴
ないし軸を単一故障にとどめるように同期制御するため
にのみ適しているのではない。個別印刷胴群がそれぞれ
１つの独自の駆動部を有しかつ全体として相互に機械的
に連結されていないようにすることもできる。この場合
殊に、圧胴、ゴム胴および版胴並びに渡し胴から成るそ
れぞれ個別の印刷ユニットが歯車列を介して相互に連結
されておりかつ上位の制御部を含めた、本発明により構
成された駆動モータによって駆動される配置構成も考え
られる。直流モータの代わりに、高ダイナミック駆動制
御部および回転運動検出部が、殊に計算されたモータモ
デルを介して前置されている非同期モータも使用可能で
ある。
【００１１】個々の、相互に機械的に連結されていない
印刷胴１．１ないし１．Ｎはその都度、直流モータとし
て構成されているモータ２．１ないし２．Ｎによって駆
動される。これらの直流モータ２．１ないし２．Ｎは、
所謂ブラシレス直流モータとして構成されている。モー
タ２．１ないし２．Ｎとは反対側の、従って印刷胴１．
１ないし１．Ｎの負荷側を表している側にそれぞれ、殊
にインクリメント発生器として構成されている高分解能
の位置発生器３．１ないし３．Ｎが取り付けられてい
る。ブラシレス直流モータ２．１ないし２．Ｎに直接、
信号発生器４．１ないし４．Ｎが取り付けられている。
これら信号発生器は、位置発生器３．１ないし３．Ｎ程
高い分解能を有しておらずかつこれら信号発生器から、
直流モータ２．１ないし２．Ｎの転流に対する信号情報
が取り出される。
【００１２】位置発生器３．１ないし３．Ｎ並びに信号
発生器４．１ないし４．Ｎとともにそれぞれのモータ
２．１ないし２．Ｎに、駆動制御部５．１ないし５Ｎが
配属されている。各駆動制御部５．１ないし５Ｎには位
置発生器３．１ないし３．Ｎ並びに転流のために用いら
れる信号発生器４．１ないし４．Ｎの信号が供給されか
つ各駆動制御部はその都度、集積されかつ図示されてい
ない電力変換器を介して個々のモータ２．１ないし２．
Ｎに給電する。その際駆動ユニットの個々の駆動制御部
は、モータ２．１ないし２．Ｎの軸を、印刷胴１．１な
いし１．Ｎが前以て決められた許容偏差分を除いて相互
に回転角度同期して回転するように制御する。
【００１３】駆動制御部５．１ないし５．Ｎ並びに位置
発生器３．１ないし３．Ｎおよび転流のために用いられ
る信号発生器４．１ないし４．Ｎの信号は付加的に、ガ
イド計算機として構成されている上位の制御部６に供給
される。この制御部は、以下に一層詳しく説明する措置
を講ずる。その際制御部６は、個々の駆動制御部５．１
ないし５．Ｎを介して、個々のモータ２．１ないし２．
Ｎの軸の位置を、角度位置に関する上述の同期性が得ら
れるように、制御する。個々のモータ２．１ないし２．
Ｎの回転数制御は、この主制御回路に従属しており、こ
のために転流に用いられる信号発生器４．１ないし４．
Ｎの信号から、回転数情報が導出される。従って、いず
れの回転数でも、印刷胴１．１ないし１．Ｎが常に相互
に回転角度同期して回転するようにすることが可能であ
る。
【００１４】続いて、種々の、本発明により講ぜられる
措置について説明する。これらは、上述の駆動システム
の駆動ユニットの１つの構成要素が故障したとき始めら
れる。その際これから説明する措置は、上述したよう
に、上位の制御部６が個々の駆動制御部５．１ないし
５．Ｎ並びに位置発生器３．１ないし３．Ｎおよび転流
のために用いられる信号発生器４．１ないし４．Ｎの信
号を読み込みかつそれらの存在および更に合理性につい
て検査することによって検出されかつ実行される。上位
の制御部６は常時、相応に配属されている変換器を含む
個々の駆動制御部５．１ないし５Ｎの機能性並びに殊に
電圧消失を検査する。
【００１５】駆動制御部並びに変換器の故障 この場合、駆動制御部５．１ないし相応の、例えば周波
数変換器が故障しているものと仮定する。この場合、こ
の故障の、上位の制御部６による検出によって直ちに、
高分解能の位置発生器３．１の発生器信号が引き続く動
作シーケンスに対するガイド量として定義される。駆動
制御部５．１ないし相応の周波数変換器の故障によっ
て、モータ２．１を介する印刷胴１．１の規定の電気的
な制動はもはや可能ではない。従ってこの故障では、印
刷胴１．１に配属されている駆動部のトルクのない切換
と同じ状態が生じる。そこで残りのモータ２．２ないし
２．Ｎは、配属されている駆動制御部５．２ないし５．
Ｎを介して、欠陥のある駆動ユニットの位置発生器３．
１によって確定される時間関数に従って減速される。こ
れによって、印刷胴１．１並びにこれに連結されている
モータ２．１の停止が行われ、その際その他の印刷胴
１．２ないし１．Ｎはモータ２．２ないし２．Ｎを介し
て同様に回転角度同期されて減速される。
【００１６】モータの故障 この例では、印刷胴１．１のモータ２．１が故障してい
るものとする。この場合も、駆動制御部ないし周波数変
換器の故障の上述した例の場合と同様に、駆動制御部
５．２ないし５．Ｎを介するモータ２．２ないし２．Ｎ
の回転角度同期した減速が行われ、その際欠陥のあるモ
ータ２．１の位置発生器３．１の信号は上位の制御部６
によってガイド値として用いられる。従ってこの場合
も、モータ２．２ないし２．Ｎの減速過程が行われ、そ
の際これらモータは上位の制御部６並びに配属されてい
る駆動制御部５．２ないし５．Ｎによって、相互の角度
同期が維持されるように給電される。
【００１７】位置発生器の故障 モータ２．１を有する印刷胴１．１の位置発生器３．１
が故障しているものと仮定する。このことは上位の制御
部によって検出され、これに基づいて該制御部は、モー
タ２．１の転流のための信号発生器４．１の信号を直ち
に、モータ２．１並びにその他のモータ２．２ないし
２．Ｎの所期の減速のために目標値として用いる。転流
のために用いられる信号発生器４．１ないし４．Ｎは高
分解能の位置発生器３．１ないし３．Ｎより僅かな精度
しか有していないが、システム全体の損傷のない減速が
なお可能である。
【００１８】転流のために用いられる信号発生器の故障 ここでは、モータ２．１の転流のために用いられる信号
発生器４．１が故障しているものと仮定する。信号発生
器４．１の故障によってモータ２．１はもはや規定通り
給電することができない。即ち、トルクのない切換に相
応する障害が生じる。駆動制御部／周波数変換器の故障
ないしモータの故障の場合と同様に、この場合も、上位
の制御部６によって、位置発生器３．１の信号値がガイ
ド値として用いられかつ印刷胴１．２ないし１．Ｎのそ
の他のモータ２．２ないし２．Ｎ回転角度同期されて、
位置発生器３．１の信号の特性に応じて停止状態まで減
速される。この形式の故障では、本発明によれば更に、
欠陥のある軸の位置発生器３．１の位置信号から転流信
号が導出されるようにすることができる。このことは例
えば、位置発生器３．１の信号の、前以て決められた状
態までの計数並びに後続のパルス形成によって行うこと
ができる。更にこの形式の構成において、システム全体
の所期の減速を行わずに、エラーメッセージを表示する
ようにすることができる。
【００１９】電圧供給部の故障 この場合、上位の制御部６によってここには図示されて
いない手段によって電圧供給部の故障が検出されたもの
と仮定する。この状況でも、システム全体の、停止状態
にいたるまでの即刻の所期の減速が必要である。この場
合、システム全体の運動エネルギーが利用され、その際
２つの異なった方法での停止を実施することができる。
【００２０】第１の実施例において、駆動制御部５．１
ないし５．Ｎの個々の変換器が１つの直流電圧中間回路
を介して相互に接続されているものと仮定する。その際
モータ２．１ないし２．Ｎはランプに従って停止状態ま
で減速され、その際このランプは、いずれの時点におい
ても制動の際に再生されるエネルギーによってなお完全
な直流電圧を使用することができるように、選定されて
いる。このことは簡単な方法で、出来るだけ急峻な減速
ランプを前以て決めることによって実現することができ
る。個々の駆動制御部５．１ないし５．Ｎの変換器が直
流電圧中間回路を介して相互に接続されていなければ、
駆動部（モータ２．１ないし２．Ｎ）は生じた余分の制
動エネルギーをそれぞれ個々の中間回路に配置されてい
る制動力貯蔵装置（Brems-Schopper）を介して消費す
る。その際電圧供給部の故障の場合のシステム全体の減
速の際の上述の両方の態様において、中間回路にコンデ
ンサないし蓄電池の形の申し分なく設計されたバッファ
が設けられている。
【００２１】複数の駆動ユニットから成る、印刷機のマ
ルチモータ駆動部を減速するための上述の本発明の手段
によって、システムの１つの構成要素の古書に関する単
一故障安全性が保証される。システムの複数の構成要素
の同時の故障は、統計学的に極めて僅かであると見なす
ことができる。しかし機械的な障害に関するいずれにせ
よ考えられる事例に予め対処するために、従来技術から
公知であるように、実施例において印刷胴１．１ないし
１．Ｎと称される個々に駆動される軸の間に付加的に、
前以て決められた大きさを上回るずれを妨げるかまたは
そうなってしまった場合には損傷の発生を妨げる機械的
な手段が設けられているようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を説明するために１実施例を略示
した図である。
【符号の説明】
１．１〜１．Ｎ 印刷胴（軸）、 ２．１〜２．Ｎ モ
ータ（ブラシレス直流モータ）、 ３．１〜３．Ｎ 位
置発生器、 ４．１〜４．Ｎ 信号発生器（転流）、
５．１〜５．Ｎ 駆動制御部、 ６ 上位の制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルブレヒト フェルツ ドイツ連邦共和国 レーダーマルクト シュヴァルツバッハシュトラーセ ５ゲ ー (72)発明者 ホルガー ヴィーゼ ドイツ連邦共和国 オーベルツハウゼン ブルネンシュトラーセ ５ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41F 33/00 B41F 13/00

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれ１つのモータを介して個別にお
    よび／または群毎に印刷胴ないし軸を駆動する複数の駆
    動ユニットから成る、印刷機のマルチモータ駆動部の制
    御方法であって、個別におよび／または群毎に駆動され
    る印刷胴ないし軸の角度同期された駆動をこれらの構成
    要素に接続されている位置発生器の評価によって行う方
    法において、 １つの駆動ユニット内の１つの構成要素の故障の際に、
    残り全部の駆動ユニットを角度同期して停止状態まで減
    速させ、該減速を、欠陥ありと検出された構成要素を有
    する駆動ユニットによって前以て決められる時間関数に
    従って行うことを特徴とする印刷機のマルチモータ駆動
    部の制御方法。
  2. 【請求項２】 モータ（２．１〜２．Ｎ）に属している
    駆動制御部（５．１〜５．Ｎ）ないし所属の変換器の故
    障の際に、所属の印刷胴（１．１〜１．Ｎ）ないし所属
    の軸の発生器信号を、残りの駆動ユニットの減速に対す
    るガイド値として用いる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 １つの駆動ユニットのモータ（２．１〜
    ２．Ｎ）の故障の際、当該駆動ユニットの位置発生器
    （３．１〜３．Ｎ）の発生器信号を、残りの駆動ユニッ
    トの停止状態までの減速に対するガイド値として用いる
    請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 １つの駆動ユニットの位置発生器（３．
    １〜３．Ｎ）の故障の際、ブラシレスに構成されている
    直流モータ（２．１〜２．Ｎ）の、転流のために用いら
    れる信号発生器（４．１〜４．Ｎ）の信号を、停止状態
    までの減速に対するガイド値として用いる請求項１記載
    の方法。
  5. 【請求項５】 １つの駆動ユニットの、転流のために用
    いられる信号発生器（４．１〜４．Ｎ）の故障の際、当
    該駆動ユニットの位置発生器（３．１〜３．Ｎ）の発生
    器信号を、残りの駆動ユニットの停止状態までの減速に
    対するガイド値として用いる請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 欠陥がある、転流のために用いられる信
    号発生器（４．１〜４．Ｎ）を有する駆動ユニットの位
    置発生器（３．１〜３．Ｎ）の信号から、転流に対する
    信号を導出する請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 電圧供給部の故障の際、停止状態までの
    減速を、シーケンスを示すランプに従って行い、ただし
    該ランプは、制動の際に回生されるエネルギーによって
    完全な直流電圧を使用することができるように選定され
    ている請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 個々におよび／または群毎に複数の印刷
    胴ないし軸がそれぞれ、それぞれ１つのモータを有する
    駆動ユニットを介して駆動可能でありかつ上位の制御部
    に信号を供給可能である位置発生器が設けられている、
    請求項１から７までのいずれか１項記載の方法を実施す
    るための制御部において、前記上位の制御部（６）は、
    個々の駆動ユニットにおける構成要素の障害を検出しか
    つそれに基づいて残りの駆動ユニットの、停止状態にな
    るまでの減速を時間関数に従って開始するように構成さ
    れており、前記時間関数は、欠陥ありと検出された構成
    要素を有する駆動ユニットによって前以て決められるこ
    とを特徴とする制御装置。
  9. 【請求項９】 モータ（２．１〜２．Ｎ）はブラシレス
    直流モータとして構成されておりかつそれぞれ、転流の
    ために用いられる信号発生器（４．１〜４．Ｎ）を有し
    ている請求項８記載の制御装置。
  10. 【請求項１０】 上位の制御部（６）には、印刷胴
    （１．１〜１．Ｎ）ないし相応する軸に配属された位置
    発生器（３．１〜３．Ｎ）の信号の他に、付加的に、転
    流のために用いられる信号発生器（４．１〜４．Ｎ）の
    信号が供給可能である請求項８または９記載の制御装
    置。
  11. 【請求項１１】 上位の制御部（６）には、付加的に、
    モータ（２．１〜２．Ｎ）に配属されている駆動制御部
    （５．１〜５．Ｎ）の信号が供給可能である請求項８か
    ら１０までのいずれか１項記載の制御装置。
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