JP4646816B2 - 同期制御システム - Google Patents
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Description
(1)設置が容易である。
(2)自由な印刷機の運転が可能である。
(3)作業性が向上する。
(4)損紙が低減する。
(5)保守が容易となる。
などの優れた特徴を有している。
該特許文献1の図1ではセクショナルドライブによるサーボモータにてそれぞれ5色刷りの印刷機A、印刷機Bを独立して同期運転する他、6色刷り以上の多色印刷を行う場合に、該印刷機Aと印刷機Bを連結し全てのサーボモータを同期運転制御することにより1台の印刷装置として使用する場合が示されている。又、該特許文献1の図3ではそれぞれ4色刷りの印刷機A、印刷機B及び印刷機Cを独立して同期運転制御する他、更に多色刷りが必要となるとき3台の前記印刷機を連結して同期運転する複合型印刷装置の発明が開示されている。
ここで、セクショナルドライブにより複数台のサーボモータを同期運転するときは、回転位相指令及び回転速度指令を出力する回転指令発生装置もしくは相当する装置が必要不可欠であり、前記特許文献1の図1において前記印刷機A、印刷機Bを独立して同期運転するときは2組の前記回転指令発生装置が必要と推定され、前記印刷機Aと印刷機Bを連結して同期運転するときは共通する回転指令発生装置が必要と考えられる。
(1)目標値及び同期化信号の為の同期化バスは各駆動部とリングバスにて直列に接続される。そして、該同期化バスにおいてマスターステーション50とスレーブステーション間のデータの授受は双方向である。
(2)各スレーブステーションはそれぞれ同期化バスの2つのバスインターフェイス46と48を内蔵する。
(3)バス転轍器60は常に直接にマスターステーション50に対応付けられている。
特許文献3には、回転位相指令と回転速度指令を生成する装置として、速度指令に対応した周波数となるA相とB相の2相パルス列と1回転を示すZ相パルスからなる基準パルス発生器が開示されている。このようなパルス信号に依る手段はいわばパルス型回転指令発生装置と言うべきものである。
また、特許文献4には、回転位相指令と回転速度指令を生成する装置として、回転位相指令と回転速度指令を数値データとして短い周期でサイクリックに複数の同期駆動装置へ通信により送出する回転指令発生装置が開示されている。このような数値データを通信により送出する手段は上記パルス型回転指令発生装置と比して、数値型回転指令発生装置と区別して以下に呼称される。
なお、本発明では、上記パルス型回転指令発生装置、数値型回転指令発生装置のいずれのタイプの回転指令発生装置をも使用することができ、これらの具体的に構成については、後述する。
例えば、特許文献1には、5色刷りの印刷機A、印刷機Bを独立して同期運転する他、5色刷り以上の多色印刷を行う場合には、該印刷機Aと印刷機Bを組合せ、全てのサーボモータを同期運転制御することにより1台の印刷装置として使用する場合が示されている。
このように、複数台のシャフトレス輪転印刷機を所望の組み合わせで同期運転することにより、上述したように任意の多色印刷が可能となるほか、2つの印刷部で印刷したものを一つの折部に供給して折り重ねることや、印刷機の一部が故障した場合、他の印刷機によりバックアップすることも可能となる。
前記特許文献1には、前述したように複数の印刷機を独立してそれぞれ同期運転したり、複数の印刷機を連結して同期運転することが記載されているが、複数の印刷機を独立してそれぞれ同期運転するときと、複数の印刷機を連結して同期運転するときに、いかなる回転指令発生装置を用いるか、あるいは、いかに同期制御をするのかについては示されていない。
特許文献2に記載のものは、前述したように、目標値及び同期化信号の為の同期化バスは各駆動部とリングバスにて直列に接続され、各スレーブステーションはそれぞれ同期化バスの2つのバスインターフェイス46と48を内蔵させるものである。
すなわち、特許文献2に記載のものは、リングバスと、各スレーブステーションに内蔵されたバスインターフェイスを介して目標値及び同期化信号を各スレーブステーションに分配するものであり、各スレーブステーションに複数のバスインタフェースを設置する必要がありコストアップとなる。
また、リングバスの接続形態と、バスインタフェースの配置により、印刷ステーションの編成換えの形が制約され、場合によってはリングバスの接続や、バスインタフェースの設置状態を変更しないと、自由に編成換えすることはできない。
さらに、リングバスを用いたシリアル接続であるので、リングバスに接続される台数が増加すると、転送速度は遅くなり、高速の対応が難しくなると考えられる。
さらに、特許文献2には、同期化バスの仕様が明示されておらず、また、3台以上の何台の折り畳み装置を用いて印刷運転が可能であるか明示されていない。
前記特許文献2に記載のものは、システム構成の変更の自由度が低く、このような種々の装置の組み合わせのシステムに適用するのは難しいと考えられる。
本発明人の充分な調査と試行結果によれば、複数台のシャフトレス輪転印刷機により多種多様な印刷を行う為には、複数台のシャフトレス輪転印刷機に回転指令を供給する回転指令発生装置と、この回転指令を遅れなく各印刷機や折り機に予め設定された任意の組み合わせで分配するための手段と、そのための同期制御通信線路が必要である。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、複数台のシャフトレス輪転印刷機を簡単にかつ自由自在に編成替えをすることができ、2組、3組を越えるシャフトレス輪転印刷機が設置される場合であっても、又、種々のインライン装置を設置する場合であっても、フレキシブルに構成を電子的に変更可能な同期制御システムを実現することにある。
すなわち、上記課題を本発明においては、次のように前記課題を解決する。
(1)中央制御装置と、回転指令発生装置と、シャフトレス輪転印刷機で構成され、
上記シャフトレス輪転印刷機は複数の印刷機、ドラッグ、及び折り機から構成されるものであって、該複数の印刷機、ドラッグ、及び折り機はそれぞれ個別に同期駆動装置とロータリーエンコーダが付属する複数の電動機を備え、これらにより駆動され、上記中央制御装置は上記回転指令発生装置、及び同期駆動装置の操作、コントロール、監視を行い、上記同期駆動装置は、上記回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号から回転位相指令と回転速度指令を検出するとともに、上記ロータリーエンコーダが出力する信号から回転位相フィードバック信号と回転速度フィードバック信号を検出して、上記電動機の回転位相と回転速度の同期制御を行う同期制御システムにおいて、上記シャフトレス輪転印刷機は複数組が設置され、それぞれの該シャフトレス輪転印刷機において、複数の上記印刷機とこれを個別に駆動する上記同期駆動装置とロータリーエンコーダ付き電動機は、印刷部として1乃至複数にグループ化され、また、上記ドラッグと折り機とこれを個別に駆動する上記同期駆動装置とロータリーエンコーダ付き電動機は折り部としてグループ化され、同一のグループに属する同期駆動装置には同一の同期制御用通信信号が与えられるように構成される。
そして、上記同期制御システムに、p台の上記回転指令発生装置を設けるとともに、該回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を上記グループ化された印刷部及び折り部に選択的に出力する同期制御用通信信号分配手段を設ける。
上記分配手段は、上記p台の回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を受信するq組の入力ポートと、上記の複数の同期駆動装置へ上記同期制御用通信信号を出力するr組の出力ポートと、上記r組の各出力ポートに対応して設けられ、同期制御用通信信号を選択するための選択信号が入力される選択信号入力端を備え、上記分配装置は、それぞれの出力ポートに対応する上記選択信号により指定された上記q組の入力ポートから与えられる同期制御用通信信号の内の1組の同期制御用通信信号を選択して、上記出力ポートから出力し、上記出力ポートから出力されるそれぞれの同期制御用通信信号は、同一のグループに属する印刷部の複数の同期駆動装置及び同一グループに属する折り部の複数の同期駆動装置にそれぞれ与えられ、1組のシャフトレス輪転印刷機を、1乃至複数の印刷部と折り部に分割して同期制御する。
(2)上記(1)において、上記同期制御用通信信号分配手段が内蔵する選択信号入力端は、r組の出力ポート毎に設けられ、上記同期制御用通信信号分配手段の1組の出力ポートと選択信号入力端において、上記選択信号入力端に1からqまでの選択番号を入力することにより、上記q組の入力ポートから与えられる同期制御用通信信号の内の1組の同期制御用通信信号が選択されて、上記出力ポートに出力され、上記選択信号入力端に1からq以外の選択番号を入力することにより、上記出力ポートの出力はハイインピーダンス状態となる。
(3)上記(2)において、上記同期制御用通信信号分配手段が内蔵するq組の入力ポートのそれぞれと、r組の出力ポートのそれぞれと、r組の選択信号入力端のそれぞれは、電気的に絶縁されている。
(4)上記(2)(3)において、上記複数組のシャフトレス輪転印刷機のうち、第1のシャフトレス輪転印刷機を運転させ、第2のシャフトレス輪転印刷機は、印刷部は運転させるが折り部は休止させ、第1のシャフトレス輪転印刷機の折り部を、第2のシャフトレス輪転印刷機の折り部として共用するため、上記同期制御用通信信号分配手段の、上記第1のシャフトレス輪転印刷機の印刷部へ接続される出力ポートと、折り部へ接続される出力ポートと、上記第2のシャフトレス輪転印刷機の印刷部へ接続される出力ポートの選択信号入力端に、1からqまでの間の選択された同一の選択番号を入力する。
(5)上記(2)(3)において、上記複数のシャフトレス輪転印刷機において、休止させるシャフトレス輪転印刷機の印刷部へ接続される出力ポートと、折り部へ接続される出力ポートの選択信号入力端に、1からq以外の選択番号を入力し、休止させる機器を電気的にシャットダウンする。
(6)上記(2)(3)(4)(5)において、回転指令発生装置の台数pが、入力ポートの組数であるqを越えているとき、複数台の上記同期制御用通信信号分配手段を並列に設置し、該同期制御用通信信号分配手段のそれぞれ対応する出力ポートを相互に接続し、一台の同期制御用通信信号分配手段が有する入力ポート数を越えるp台の回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を、シャフトレス輪転印刷機の各印刷部、折り部へ分配可能とする。
(7)上記(2)(3)(4)(5)(6)において、上記同期制御用通信信号分配手段がr組の出力ポートを備え、上記シャフトレス輪転印刷機は複数組が設置され、それぞれの印刷部と折り部に供給される同期制御用通信信号の数はs組であって、上記sがrを越えて多いとき、複数台の上記同期制御用通信信号分配手段を並列に設置し、該同期制御用通信信号分配手段の、それぞれ対応する入力ポートを相互に接続し、一台の同期制御用通信信号分配手段が有する出力ポート数を越える同期制御用通信信号をシャフトレス輪転印刷機の各印刷部、折り部へ分配可能とする。
(1)同期制御システムに、回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を上記グループ化された印刷部及び折り部に選択的に出力する同期制御用通信信号分配手段を設け、同期制御用通信信号分配手段により、同期制御用通信信号を分配し1組のシャフトレス輪転印刷機を、印刷部と折り部に分割して同期制御するようにしたので、複数台のシャフトレス輪転印刷機を簡単にかつ自由自在に編成替えをすることができる。
(2)出力ポートが選択されていないとき、出力ポートの出力をハイインピーダンス状態とすることにより、その出力ポートに接続された機器を確実に不動作状態にすることができる。
(3)同期制御用通信信号分配手段が内蔵するq組の入力ポートのそれぞれと、r組の出力ポートのそれぞれと、r組の選択信号入力端のそれぞれを電気的に絶縁することにより、これらを相互に接続しても、回り込み回路ができることはなく、また、ある線路間で短絡が発生したり地絡が発生しても、他の線路に影響を与えることがない。このため、システムの信頼性を向上させることができる。
(4)複数台の上記同期制御用通信信号分配手段を並列に設置し、該同期制御用通信信号分配手段のそれぞれ対応する出力ポートを相互に接続することにより、一台の同期制御用通信信号分配手段が有する入力ポート数を越える同期制御用通信信号を、シャフトレス輪転印刷機の各印刷部、折り部へ分配することができる。
(5)複数台の上記同期制御用通信信号分配手段を並列に設置し、該同期制御用通信信号分配手段の、それぞれ対応する入力ポートを相互に接続することにより、一台の同期制御用通信信号分配手段が有する出力ポート数を越える同期制御用通信信号をシャフトレス輪転印刷機の各印刷部、折り部へ分配することができる。
図14において、6、7c、7b及び8はそれぞれ巻き出し機、インフィード、ロータリーエンコーダが付属するインフィード用電動機、連続紙を示し、該連続紙8は前記巻き出し機6から供給され前記インフィード7c及びインフィード用電動機7bにより後述する印刷部に安定した張力で送り出される。
9c,10c、11c及び12cはカラーの印刷機を示し例えばそれぞれイエロー、シアン、マゼンダ及びブラックの印刷機であり、9b、9a、10b、10a、11b、11a、12b、12aは前記印刷機9cから12cのそれぞれを駆動するロータリーエンコーダが付属する電動機と同期駆動装置である。
また、2は回転指令発生装置、5は同期制御通信線路を示し、該回転指令発生装置2は回転位相指令と回転速度指令からなる回転指令信号を同期制御通信線路5により前記同期駆動装置9aから16aに送出する。
次に、上記特許文献3あるいは特許文献4に記載されるパルス型回転指令発生装置、数値型回転指令発生装置について説明する。
前記特許文献3に、回転位相指令と回転速度指令を生成する装置について、速度指令に対応した周波数となるA相とB相の2相パルス列と1回転を示すZ相パルスからなる基準パルス発生器について記載され、このようなパルス信号に依る手段はいわばパルス型回転指令発生装置と言うべきものである。
該A相、B相及びZ相信号は前記図15(a)に図示するとおり、NO.1同期駆動装置、NO.2同期駆動装置及びNO.3同期駆動装置に並列に送出される。これにより、該同期駆動装置の台数が少ない場合でも多い場合であっても前記A相、B相及びZ相信号の遅延は変わること無く該同期駆動装置群に伝達される特徴がある。
又、図15(a)において点線で示すSは運転、停止、加速指令、減速指令等のシーケンス制御及びモニタを行う従来から普及しているオープンフィールドバスであってDeviceNet、PROFIBUS又はOPCN1等が用いられる。このオープンフィールドバスSの伝送周期は例えば前記同期駆動装置1台当たり1msから3msであり、前記同期駆動装置が3台設置されているときのリフレッシュ時間は約3msから9msとなるが、通常、前記オープンフィールドバスのリフレッシュ時間は10msから40msであっても実用において支障は無い。
又、回転速度指令は前記同期駆動装置9a、10a、11aがそれぞれ内蔵する図示しないマイクロコントローラを用いて前記位相検出カウンタの出力値をサンプリングし、サンプリング時間当たりの前記回転位相指令の変化より求められる。
このように、前記同期駆動装置9a、10a、11aはそれぞれ回転位相指令と回転速度指令を検出し、前記電動機が付属するロータリーエンコーダより回転位相フィードバックと回転速度フィードバックを検出してそれぞれの前記電動機9b、10b及び11bの同期制御を行う。
回転速度指令の最大=1500rpm
1回転当たりのパルス数=19200ppr ・・・・・(1)式
このとき前記位相検出カウンタの最大値をPmax、該位相検出カウンタに入力される信号の周波数fと周期Tはそれぞれ下記の(2)式、(3)式及び(4)式のとおりとなる。なお、該(2)式と(3)式で4逓倍するのは、前記位相検出カウンタがA相とB相の立ち上がりと立ち下がりエッジを計数する場合を想定している。
Pmax=19200ppr×4逓倍−1=76799パルス
・・・・・(2)式
f=19200ppr×4逓倍×1500rpm÷60s=1.92MHz
・・・・・(3)式
T=1÷1.92MHz=0.521μs ・・・・・(4)式
そして、前記同期駆動装置9aから11aが内蔵する位相検出カウンタは該(4)式で示すとおり、0.521μs毎にリアルタイムに計数を更新し、前記図15(a)に示す同期駆動装置が更に多い場合であっても並列に追加接続すれば良く、前記パルス型回転指令発生装置2Xは全ての同期駆動装置へ一方向に前記A相、B相及びZ相信号を送出する。そして、それぞれの前記同期駆動装置が内蔵する位相検出カウンタは、変わること無く0.521μs毎に高速に回転位相指令を同時に更新する優れた特徴がある。
図16は前記特許文献4による数値型回転指令発生装置による同期制御の実施例を引用するものであり、図16(a)において2Yは前記数値型回転指令発生装置を示し、9a、10a、11a、9b、10b及び11bは前記数値型回転指令発生装置2Yに対応したそれぞれNO.1同期駆動装置、NO.2同期駆動装置、NO.3同期駆動装置、ロータリーエンコーダを付属するNO.1電動機、NO.2電動機及びNO.3電動機を示している。そして、前記図15(a)と同様に、図16(a)は3つの同期駆動装置の例を示すが、これ以上の台数の同期駆動装置が存在する場合であっても以下に示す動作と同じである。
なお、図16(b)においては割愛しているが前記特許文献4においては回転位相指令と回転速度指令を高精度とする為にフレーム信号線路を設けている。
そして、前記数値型回転指令発生装置2Yと前記複数の同期駆動装置間の通信は前記数値型回転指令発生装置2Yから同期駆動装置へ一方向で前記指令データ列が送信され、該指令データ列は例えば0.3msの定周期にて送出される。しかしながら、この0.3msの周期は同期制御の為には遅いものであり、又、前記パルス型回転指令発生装置2Xによる前記(4)式に示した周期0.521μsと比しても劣るものであるが、前記特許文献4ではフレーム信号を用いることにより前記同期駆動装置の台数の多少に関わらず例えば0.025μsの高分解能を実現する発明が開示されている。
また、前記同期制御通信線路5は、前記パルス型回転指令発生装置2Xを想定するときは前記A相、B相及びZ相信号にて構成され、前記数値型回転指令発生装置2Yを想定するときは前記同期制御通信線路D及びフレーム信号線路にて構成されている。
また、ここで、前記図15及び図16におけるシーケンス制御及びモニタを行う前記オープンフィールドバスSは、周知のものであること及び本発明の本質に関わるものではないので前記図14においては割愛してある。又、前記インフィード駆動用電動機7b及びクーリング用電動機14bも前記同期制御通信線路5に接続された同期駆動装置により駆動されるが、本発明では説明を簡単にする為、前記印刷機9cから12c、ドラッグ15c及び折り機16cを用いて説明を行う。
図1は本発明の実施例のシャフトレス輪転印刷機の構成を示す図である。
同図において、1は中央制御装置、21,22,23は前記した回転指令発生装置であり、本実施例では、3台の回転指令発生装置が示されている。中央制御装置1は、上記回転指令発生装置21,22,23、及び、シャフトレス輪転印刷機を構成する同期駆動装置9a〜12a,15a,16aの操作、コントロール、監視を行う。
中央制御装置1が出力する回転速度指令1a,1b,1cは回転指令発生装置21,22,23に与えられ、回転指令発生装置21,22,23は、回転位相指令と回転速度指令である同期制御用通信信号を生成する。
回転指令発生装置21,22,23が生成した同期制御用通信信号は、本発明のマルチチェンジ装置3の入力ポートに供給され、マルチチェンジ装置3は、中央制御装置1が出力する選択信号1dに応じて、上記回転指令発生装置21,22,23が生成した同期制御用通信信号を印刷部同期制御通信線路51p,52p,53pに分配するとともに、折り部同期制御通信線路51F,52F,53Fに分配する。
上記回転指令発生装置21〜23は前述したように、パルス型回転指令発生装置、数値型回転指令発生装置のいずれであってもよく、上記同期制御用通信信号は、例えば速度指令に対応した周波数となるA相とB相の2相パルス列と1回転を示すZ相パルスからなるパルス信号あるいは図16(b)に示した指令データ列であってもよい。
上記同期駆動装置9a〜12a,15a,16aは、上記同期制御用通信信号から回転位相指令と回転速度指令を検出するとともに、上記ロータリーエンコーダが出力する信号から回転位相フィードバック信号と回転速度フィードバック信号を検出して、上記電動機9b〜12b,15b,16bの回転位相と回転速度の同期制御を行う。
その他の構成は前記図14で説明した通りであり、ここでは説明を省略する。
同様に、第2の輪転印刷機bの巻き出し機6、インフィード7c、印刷機9c〜12c、ドライヤ13、クーリング14cが第2の印刷部p2としてグループ化され、印刷部同期制御通信線路52pから同一の同期制御用通信信号が供給され、第2の輪転印刷機bのドラッグ15cと折り機16cは第2の折り部q2としてグループされ、折り部同期制御通信線路52Fから、同一の同期制御用通信信号が供給され同期制御される。
また、第3の輪転印刷機cの巻き出し機6、インフィード7c、印刷機9c〜12cドライヤ13、クーリング14cが第3の印刷部p3としてグループ化され、印刷部同期制御通信線路53pから同一の同期制御用通信信号が供給される。また、第3の輪転印刷機cのドラッグ15cと折り機16cは第3の折り部q3としてグループされ、折り部同期制御通信線路53Fから、同一の同期制御用通信信号が供給され同期制御される。
なお、図1は、グループ化の一例を示したものであり、例えば印刷部p1〜p3を複数のグループに分割するなど、その他の任意の形態にグループ化することができる。
このため、第1の輪転印刷機a、第2の輪転印刷機b、第3の輪転印刷機cがそれぞれ上記同期制御用通信信号により独立して同期制御され、3組の輪転印刷機として動作する。
同図では、3台の回転指令発生装置が設けられ、マルチチェンジ装置3には3台の回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を受信する3組の入力ポートと、上記同期制御用通信信号を出力する6組の出力ポートが設けられた場合を示す。
また、マルチチェンジ装置3には同期制御用通信信号を選択するための選択信号1dが入力され、マルチチェンジ装置3は、それぞれの出力ポートに対応する上記選択信号1dにより指定された3組の入力ポートから与えられる同期制御用通信信号の内の1組の同期制御用通信信号を選択して、上記出力ポートから出力する。
同図おいて、前記した回転指令発生装置21,22,23が供給する同期制御用通信信号は、マルチチェンジ装置3内に設けられたレベル変換機能を有する受信器3a,3b,3cで受信され、送信ユニット3d〜3iに送られる。送信ユニット3d〜3iは同一構成であり、図3では送信ユニット3dのみ内部構成を示している。
送信ユニット3d〜3iは、送信器3j〜3mと、セレクタ3nを備え、セレクタ3nの入力端B0,B1には、例えば2ビットの選択信号1d(S10,S11)が入力される。
図3は上記セレクタ3nの動作を説明する図である。セレクタ3nの入力端B1,B0の入力信号S11,S10が0,0の場合、セレクタ3nのY0が1となり、Y1〜Y3は0となる。この状態では、送信器3j〜3mへの入力がすべて0なので、送信器3j〜3mの出力はハイインピーダンスとなる。
また、セレクタ3nの入力端B1,B0の入力信号S11,S10が0,1の場合、セレクタ3nの出力Y1が1となり、Y0,Y2〜Y3は0となる。この状態では、送信器3jが開となり、回転指令発生装置21が供給する同期制御用通信信号が印刷部同期制御通信線路51Pに出力される。また、その他の送信器3k,3mの出力はハイインピーダンス状態となる。
その他の送信ユニット3e〜3iの動作は上記と同様であり、選択信号1dに応じて、同期制御通信線路51F〜53Fへ、に回転指令発生装置21,22あるいは23から供給される同期制御用通信信号が出力される。
すなわち、図2のマルチチェンジ装置3においては、各送信ユニット3d〜3iに対応付けられて選択信号1dの入力端が設けられ、各送信ユニット3d〜3iに対応する選択信号入力端から、選択信号1dとして1から3までの選択番号を入力することにより、上記3組の入力ポートから与えられる同期制御用通信信号の内の1組の同期制御用通信信号が選択されて、各送信ユニット3d〜3iの出力側の出力ポートから出力される。また、選択信号1dとして、1から3以外の選択番号を入力すると、上記出力ポートの出力はハイインピーダンス状態となる。
すなわち、通常は上記送信器3j〜3mに相当する部分は、図4(b)に示すように、アンドゲート4p〜4rとオアゲート4s等で構成されるが、本実施例では、図4(a)に示すように、上記オアゲートなどが不要で、ゲート段数が少なくなり、構成を簡単化することができる。
図5(a)は前記した本発明の回転指令発生装置として用いられる数値型回転指令発生装置の出力を説明する図であり、同図(b)は同図(a)の(1)の部分を拡大して示した図である。同図(b)に示すように通信速度が例えば2Mbpsの場合、1ビットの時間は僅か0.5μSである。
このため、マルチチェンジ装置3の入出力間の遅延時間はできるだけ少なくすることが望ましい。前記図4で説明したように、マルチチェンジ装置を本実施例のように構成することによりゲート段数を少なくすることができ、上記遅延時間を図4(b)のように構成した場合に比べ、遅延時間を小さくすることができ、通信速度の高速化に対応することができる。
図6に示すものは、図2に示したマルチチェンジ装置を改良し、同期制御通信線路入力、同期制御通信線路出力及び選択信号入力にフォトカプラーなどの絶縁素子を追加したものである。
すなわち、同図に示すように、受信器3a〜3cと送信ユニット3d〜3iの間に第1のフォトカプラー3p〜3rが設けられ、送信ユニット3d〜3i内の送信器3j〜3mの前段に第2のフォトカプラー3s〜3uが設けられ、さらに、送信ユニット3d〜3i内のセレクタ3nの前段に第3のフォトカプラー3v〜3wが設けられている。
これにより、同期制御システムの全ての通信線路を電気的に絶縁することができ、例えば、回り込み回路ができたり、どれかの線路が地絡したり短絡しても他の線路に影響を与えることがない。このため同期制御システム全体の信頼性の向上を図ることができる。
図7はシャフトレス輪転印刷機の他の編成例(1)を示す図である。
図7は前記図1に示した構成のシャフトレス輪転印刷機において、上記マルチチェンジ装置の入出力ポートの接続態様を変えて、第1の輪転印刷機aの第1の印刷部p1と、第2の輪転印刷機bの第2の印刷部p2が、第1の輪転印刷機aの第1の折り部q1を共用するようにした場合を示している。この場合、第2の輪転印刷機bの第2の折り部q2は休止状態であり、また、第3の輪転印刷機cの第3の印刷部p3,第3の折り部q3は、独立して同期運転されている。
また、第2の折り部q2は休止状態であり、マルチチェンジ装置3の出力である折り部同期制御通信線路52Fはハイインピーダンス状態となっている。
このため、上述したように、第1の印刷部p1と第2の印刷部p2と第1の折り部q1が同期運転され、第1の印刷部p1と第2の印刷部p2で印刷された印刷物が第1の折り部q1に供給され折り重ねられる。また、第3の印刷部p3と第3の折り部q3が同期運転される。
図8は、前記図1に示した構成のシャフトレス輪転印刷機において、上記マルチチェンジ装置の入出力ポートの接続態様を変えて、第2の輪転印刷機bの第2の印刷部p2と、第3の輪転印刷機cの第3の印刷部p3が、第3の輪転印刷機cの第3の折り部q3を共用するようにした場合を示している。
この場合、第2の輪転印刷機bの第2の折り部q2は休止状態であり、また、第1の印刷部p1,第1の折り部q1は、独立して同期運転されている。
図8では、選択信号1dによりマルチチェンジ装置3の入力ポート、出力ポートが同図に示す接続態様になるように設定される。すなわち、回転指令発生装置21が出力する同期制御用通信信号は同期制御通信線路51P,51Fへ供給され、回転指令発生装置23が出力する同期制御用通信信号は同期制御通信線路52P,53F,53Pへ供給される。また、同期制御通信線路52Fはハイインピーダンス状態となっている。
このため、上述したように、第2の印刷部p2と第3の印刷部p3と第3の折り部q3が同期運転され、第1の印刷部p1と第1の折り部q1が同期運転される。
同図は、第2の輪転印刷機bを、メンテナンスやトラブル発生で休止させる場合を示している。
この場合、選択信号1dによりマルチチェンジ装置3の入力ポート、出力ポートが同図に示す接続態様になるように設定される。すなわち、回転指令発生装置21が出力する同期制御用通信信号は、同期制御通信線路51P,51Fへ供給され、回転指令発生装置23が出力する同期制御用通信信号は同期制御通信線路53F,53Pへ供給される。また、同期制御通信線路52P,52Fはハイインピーダンス状態となっている。
同期制御通信線路52P,52Fをハイインピーダンス状態とすることで、第2の輪転印刷機bは電気的にマルチチェンジ装置3から切り離され、安全にメンテナンスが可能である。
前記図1〜図9で説明した例では回転指令発生装置が3台の場合について示したが、回転指令発生装置の台数が4台以上必要の場合もある。この場合は、図10に示すように、複数台のマルチチェンジ装置を設置し、その出力を並列接続することで、対応が可能である。
この例は、回転指令発生装置の台数が5台の場合に、3の入力ポートと、6の出力ポートを有する2台のマルチチェンジ装置31、32を使用してその出力ポートを並列に接続し、5台の回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を、選択信号1d,1eの設定に応じて、マルチチェンジ装置31,32の設定された出力ポートから出力できるように構成した実施例を示している。
この例では、図10に示すように、3台の回転指令発生装置21〜23をマルチチェンジ装置31の入力ポートに接続し、2台の回転指令発生装置24,25をマルチチェンジ装置32の入力ポートに接続する。
また、マルチチェンジ装置31,32の出力ポートを同図に示すように、すべて並列に接続する。
同図に示すように、回転指令発生装置21,22,23,24,25の出力がマルチチェンジ装置31,32の入力ポートに接続され、また、印刷部同期制御通信線路51Pには、マルチチェンジ装置31,32の出力ポートが接続されているので、選択信号1dあるいは1eにより送信器3j1〜3m1,3j2,3k2のどれかを選択することにより、印刷部同期制御通信線路51Pに回転指令発生装置21,22,23,24,25の内の選択された回転指令発生装置の出力を供給することができる。
図12は、図11に示したセレクタの動作を説明する図である。
選択信号1d,1eにより、セレクタ3n2、セレクタ3n1の入力を同図に示すような値に設定することにより、セレクタ3n2、セレクタ3n1の出力は同図に示すような値となり、印刷部同期制御通信線路51Pには回転指令発生装置21,22,23,24,25の出力が供給される。
なお、本実施例の場合も、前述したマルチチェンジ装置と同様、セレクタ3n2、セレクタ3n1の全ての入力が0の場合、印刷部同期制御通信線路51Pは、ハイインピーダンス状態となる。
そこで、このように同期制御通信線路数が6組より多い場合には、図13に示すように、複数台のマルチチェンジ装置を設置しその入力ポートを並列に接続する。
この例では、図13に示すように、3台の回転指令発生装置21〜23をマルチチェンジ装置31の入力ポートに接続するとともに、回転指令発生装置21〜22を並列にマルチチェンジ装置32の入力ポートに接続する。
同図に示すように、回転指令発生装置21,22の出力が並列にマルチチェンジ装置31,32の入力ポートに接続されているので、選択信号1d,1eの設定により、同期制御通信線路51P〜55Fに、3台の回転指令発生装置21〜23の何れかが出力する同期制御用通信信号を分配することができる。
1a、1b、1c 回転速度指令
1d、1e 選択信号
2 回転指令発生装置
21、22、23 回転指令発生装置
24、25 回転指令発生装置
2X パルス型回転指令発生装置
2Y 数値型回転指令発生装置
3 マルチチェンジ装置
31 NO.1マルチチェンジ装置1
32 NO.2マルチチェンジ装置2
3a、3b、3c 受信器
3d、3e、3f、3g、3h、3i 送信ユニット
3j、3k、3m 送信器
3j1、3k1、3m1 送信器
3j2、3k2、3m2 送信器
3n セレクタ
3n1、3n2 セレクタ
3p、3q、3r フォトカプラー(絶縁素子)
3s、3t、3u フォトカプラー(絶縁素子)
3s1、3t1、3u1 フォトカプラー(絶縁素子)
3s2、3t2、3u2 フォトカプラー(絶縁素子)
3v、3w フォトカプラー(絶縁素子)
3v1、3w1 フォトカプラー(絶縁素子)
3v2、3w2 フォトカプラー(絶縁素子)
3D、3E、3F、3G、3H、3I 送信ユニット
3D1、3E1、3F1、3G1、3H1、3I1 送信ユニット
3D2、3E2、3F2、3G2、3H2、3I2 送信ユニット
4 マルチチェンジ装置
5 同期制御通信線路
51P、52P、53P 印刷部同期制御通信線路
51F、52F、53F 折り部同期制御通信線路
6 巻き出し機
7b ロータリーエンコーダを付属する電動機(インフィード)
7c インフィード
8 連続紙
9a 同期駆動装置(イエロー)
9b ロータリーエンコーダを付属する電動機(イエロー)
9c 印刷機(イエロー)
10a 同期駆動装置(シアン)
10b ロータリーエンコーダを付属する電動機(シアン)
10c 印刷機(シアン)
11a 同期駆動装置(マゼンダ)
11b ロータリーエンコーダを付属する電動機(マゼンダ)
11c 印刷機(マゼンダ)
12a 同期駆動装置(ブラック)
12b ロータリーエンコーダを付属する電動機(ブラック)
12c 印刷機(ブラック)
13 ドライヤ
14b ロータリーエンコーダを付属する電動機(クーリング)
14c クーリング
15a 同期駆動装置(ドラッグ)
15b ロータリーエンコーダを付属する電動機(ドラッグ)
15c ドラッグ
16a 同期駆動装置(折り機)
16b ロータリーエンコーダを付属する電動機(折り機)
16c 折り機
p1〜p3 印刷部
q1〜q3 折り部
a〜c シャフトレス輪転印刷機
A A相信号
B B相信号
Z Z相信号
D 同期制御通信線路
S オープンフィールドバス
S11、S10 2桁の2進数(セレクタの出力ポートY0〜Y3の1つを選択する)
S13、S12 2桁の2進数
S21、S20 2桁の2進数
Claims (7)
- 中央制御装置と、回転指令発生装置と、シャフトレス輪転印刷機で構成され、
上記シャフトレス輪転印刷機は、少なくとも複数の印刷機、ドラッグ、及び折り機から構成されるものであって、該複数の印刷機、ドラッグ、及び折り機はそれぞれ個別に同期駆動装置とロータリーエンコーダが付属する複数の電動機を備え、これらにより駆動され、
上記中央制御装置は上記回転指令発生装置、及び同期駆動装置の操作、コントロール、監視を行い、
上記同期駆動装置は、上記回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号から回転位相指令と回転速度指令を検出するとともに、上記ロータリーエンコーダが出力する信号から回転位相フィードバック信号と回転速度フィードバック信号を検出して、上記電動機の回転位相と回転速度の同期制御を行う同期制御システムであって、
上記シャフトレス輪転印刷機は複数組が設置され、それぞれの該シャフトレス輪転印刷機において、複数の上記印刷機とこれを個別に駆動する上記同期駆動装置とロータリーエンコーダ付き電動機は、印刷部として1乃至複数にグループ化され、また、上記ドラッグと折り機とこれを個別に駆動する上記同期駆動装置とロータリーエンコーダ付き電動機は折り部としてグループ化され、同一のグループに属する同期駆動装置には同一の同期制御用通信信号が与えられるように構成され、
上記同期制御システムに、p(1以上の整数)台の上記回転指令発生装置を設けるとともに、該回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を上記グループ化された印刷部及び折り部に選択的に出力する同期制御用通信信号分配手段を設け、
上記分配手段は、上記p台の回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を受信するq(1以上の整数)組の入力ポートと、上記の複数の同期駆動装置へ上記同期制御用通信信号を出力するr(1以上の整数)組の出力ポートと、上記r組の各出力ポートに対応して設けられ、同期制御用通信信号を選択するための選択信号が入力される選択信号入力端を備え、
上記分配装置は、それぞれの出力ポートに対応する上記選択信号により指定された上記q組の入力ポートから与えられる同期制御用通信信号の内の1組の同期制御用通信信号を選択して、上記出力ポートから出力し、
上記出力ポートから出力されるそれぞれの同期制御用通信信号は、同一のグループに属する印刷部の複数の同期駆動装置及び同一グループに属する折り部の複数の同期駆動装置にそれぞれ与えられ、1組のシャフトレス輪転印刷機を、印刷部と折り部に分割して同期制御する
ことを特徴とする同期制御システム。 - 上記同期制御用通信信号分配手段が内蔵する選択信号入力端は、r組の出力ポート毎に設けられ、
上記同期制御用通信信号分配手段の1組の出力ポートと選択信号入力端において、上記選択信号入力端に1からqまでの選択番号を入力することにより、上記q組の入力ポートから与えられる同期制御用通信信号の内の1組の同期制御用通信信号が選択されて、上記出力ポートに出力され、
上記選択信号入力端に1からq以外の選択番号を入力することにより、上記出力ポートの出力はハイインピーダンス状態となる
ことを特徴とする請求項1に記載の同期制御システム。 - 上記同期制御用通信信号分配手段が内蔵するq組の入力ポートのそれぞれと、r組の出力ポートのそれぞれと、r組の選択信号入力端のそれぞれは、電気的に絶縁されている
ことを特徴とする請求項2に記載の同期制御システム。 - 上記複数組のシャフトレス輪転印刷機のうち、第1のシャフトレス輪転印刷機を運転させ、第2のシャフトレス輪転印刷機は、印刷部は運転させるが折り部は休止させ、
第1のシャフトレス輪転印刷機の折り部を、第2のシャフトレス輪転印刷機の折り部として共用する同期制御システムであって、
上記同期制御用通信信号分配手段の、上記第1のシャフトレス輪転印刷機の印刷部へ接続される出力ポートと、折り部へ接続される出力ポートと、上記第2のシャフトレス輪転印刷機の印刷部へ接続される出力ポートの選択信号入力端に、1からqまでの間の選択された同一の選択番号を入力する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の同期制御システム。 - 上記複数のシャフトレス輪転印刷機において、休止させるシャフトレス輪転印刷機の印刷部へ接続される出力ポートと、折り部へ接続される出力ポートの選択信号入力端に、1からq以外の選択番号を入力し、
休止させる機器を電気的にシャットダウンする
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の同期制御システム。 - 回転指令発生装置の台数pが、入力ポートの組数であるqを越えているとき、複数台の上記同期制御用通信信号分配手段を並列に設置し、該同期制御用通信信号分配手段のそれぞれ対応する出力ポートを相互に接続し、
一台の同期制御用通信信号分配手段が有する入力ポート数を越えるp台の回転指令発生装置が出力する同期制御用通信信号を、シャフトレス輪転印刷機の各印刷部、折り部へ分配可能とした
ことを特徴とする請求項2、3、4または請求項5に記載の同期制御システム。 - 上記同期制御用通信信号分配手段がr組の出力ポートを備え、上記シャフトレス輪転印刷機は複数組が設置され、それぞれの印刷部と折り部に供給される同期制御用通信信号の数はs組であって、
上記sがrを越えて多いとき、複数台の上記同期制御用通信信号分配手段を並列に設置し、該同期制御用通信信号分配手段の、それぞれ対応する入力ポートを相互に接続し、
一台の同期制御用通信信号分配手段が有する出力ポート数を越える同期制御用通信信号をシャフトレス輪転印刷機の各印刷部、折り部へ分配可能とした
ことを特徴とする請求項2、4、5または請求項6に記載の同期制御システム。
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