NL8502156A - Velpositioneringsinrichting. - Google Patents

Description

. * .¾.

-1-

Uitvinder: M.Sondag Océ-Nederland B.V. te Venlo V elposifci oneringsinriohting

De uitvinding betreft een velpositioneringsinriehting voor het vanuit een beginpositie verplaatsen van een vel over een voorafbepaalde afstand ten einde het vel in een gewenste eindpositie te brengen, omvattende een transportsysteem voor het verplaatsen van het 5 vel, een besturingssysteem dat een toestandsgrootheid van het transportsysteem stuurt overeenkomstig een referentiesignaal, alsmede een referentiebron voor het opwekken van het referentiesignaal, waarbij het referentiesignaal het gewenste verloop van de toestandsgrootheid tijdens de velverplaatsing vertegenwoordigt.

10 Een dergelijke inrichting is in de vorm van een document- positioneringsinrichting voor een kopieerapparaat bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0064591.

In de bekende inrichting wordt een referentiesignaal opgewekt dat het gewenste verloop van de verplaatsing als een functie van de tijd 15 vertegenwoordigt. Bovendien wordt een meetsignaal opgewekt dat het werkelijke verplaatsingsverloop als functie van de tijd vertegenwoordigt, dit het meetssignaal en het referentiesignaal wordt een verschilsignaal afgeleid, dat een maat is voor het verschil tussen de gewenste verplaatsing en de werkelijke verplaatsing. De 20 bekrachtiging van de aandrijfmotor van het transportsysteem wordt gestuurd in afhankelijkheid van het verschil tussen de gewenste verplaatsing en de gemeten verplaatsing. Bij een dergelijke verplaat-singsregeling kunnen als gevolg van storingen grote fluctuaties in de snelheid voorkomen. Vooral bij systemen die binnen een kort tijdsin-25 terval een vel van de beginpositie naar de eindpositie moeten brengen kunnen deze fluctuaties zo groot worden dat slip tussen het transportsysteem en het vel kan ontstaan. Bovendien hebben de snelheidsfluc-tuaties extra slijtage van het transportsysteem tot gevolg.

De uitvinding stelt zich tot doel een inrichting volgens de 30 aanhef te verschaffen waarbij de hiervoor genoemde nadelen niet voorkomen.

Λ **. , *' » * * -2-

Dit doel wordt bereikt doordat bij een inrichting volgens de aanhef het door de referentiebron opgewekte referentiesignaal het gewenste verloop van de transportsnelheid tijdens de verplaatsing vertegenwoordigt, volgens welk verloop de gewenste snelheid geleidelijk toeneemt 5 tot een maximum en vervolgens geleidelijk afneemt en waarbij de door het gewenste verloop vastgelegde velverplaatsing overeenkomt met de voorafbepaalde afstand en doordat het besturingssysteem de transportsnelheid overeenkomstig het opgewekte referentiesignaal stuurt.

10 In de inrichting volgens de uitvinding wordt de snelheid gestuurd zodat de snelheid slechts weinig van de geleidelijk veranderende gewenste snelheid zal afwijken. Slip tussen het transportsysteem en het vel zal dan ook nagenoeg niet voorkomen. Ook slijtage van het transportsysteem is hierdoor tot een minimum beperkt.

15 Een aantrekkelijke variant van de inrichting volgens de uit vinding die is voorzien van een meetsysteem voor het bepalen van de verplaatsing en die wordt gekenmerkt doordat het meetsysteem is voorzien van middelen die uit de bepaalde velverplaatsing de relatie afleiden die bestaat tussen de gewenste transportsnelheid en de werke-20 lijke velverplaatsing die het gevolg is van de sturing overeenkomstig het gewenste transportsnelheidsverloop, en doordat de referentiebron is voorzien van middelen die in afhankelijkheid van de afgeleide relatie door aanpassing van het gewenste snelheidsverloop de door het gewenste snelheidsverloop vastgelegde verplaatsing in overeenstemming 25 brengen met de voorafbepaalde afstand, heeft het voordeel dat de posi-tioneringsnauwkeurigheid onafhankelijk is van de relatie tussen de gewenste transportsnelheid en de daarbij behorende werkelijke velverplaatsing. Dit is vooral voordelig voor inrichtingen die in serie of massaproductie worden gefabriceerd.

30 Bij dergelijke productiemethodes komen tussen de inrichtingen onderling als gevolg van, binnen de tolerantie van de onderdelen vallende, afwijkingen grote verschillen voor in de relatie tussen de gewenste afstand en de daarbij behorende velverplaatsing.

De uitvinding alsmede verdere voordelen hiervan zullen hierna in 35 detail besproken worden onder verwijzing naar de figuren waarin:

Fig. 1 een inrichting volgens de uitvinding weergeeft,

Fig. 2 het gewenste verloop van de transportsnelheid tijdens de * -» Λ» Λ » . ^ J-v

W Λ ά >J 'J

ί * ' '"ίϊλ -3- verplaatsing weergeeft, en

Fig. 3 het blokschema van het besturingssysteem weergeeft.

In Fig. 1 is een inrichting volgens de uitvinding weergegeven welke inrichting deel uitmaakt van een automatisch documenttoevoer-5 en positioneringsinrichting (bijvoorbeeld een RDF) voor een kopieerapparaat. Met een dergelijke inrichting kan een te kopiëren velvormig document 8 vanuit een aanvangspositie in een voorafbepaalde belichtingspositie op de aanlegruit 7 van het kopieerapparaat gebracht worden. De positie van de voorlopende rand van een document 8 10 in belichtingspositie op de aanlegruit is aangegeven met het getal 11. De positie van de voorlopende rand van een in aanvangspositie gebracht document 8 wordt aangeduid met het getal 10.

Ten behoeve van het transport van een document 8 is de velposi-tioneringsinrichting uitgerust met rollen 9 en een transportband 4, 15 die over een geleiderol 5 en een aandrijfrol 6 is gespannen en welke band 4 zich vlak boven de aanlegruit 7 bevindt. De as van aandrijfrol 6 is gekoppeld aan de as van een servomotor 12 die een onderdeel vormt van een teruggekoppeld regelsysteem 13 voor het regelen van de omtreksnelheid van band 4. De assen van rollen 9 zijn mechanisch via 20 (niet weergegeven) overbrengmechanismen gekoppeld met rol 6, waarbij de overbrengverhoudingen zodanig gekozen zijn dat de omtreksnelheid van band 4 en die van rollen 9 aan elkaar gelijk zijn.

Een te kopiëren document 8 wordt door niet weergegeven transportmiddelen in de aanvangspositie gebracht, in welke positie de 25 transportmiddelen de voorlopende rand van het document in de met 10 aangeduide positie in de kneep tussen de rollen 9 drukken. Vervolgens worden aandrijfrol 6 en rollen 9 door regelsysteem 13 aangedreven waardoor document 8 door rollen 9 en band 4 in de richting van de gewenste belichtingspositie wordt getransporteerd. Tijdens het trans-30 port wordt de bandsnelheid en de snelheid van rollen 9 gestuurd overeenkomstig een gewenst verloop van snelheid Vg (zie Fig. 2). De tijdens het transport door het document afgelegde afstand is gelijk aan de tijdsintegraal van de velsnelheid. Voor een nauwkeurige positionering is het noodzakelijk om het gewenste snelheidsverloop zo te 35 kiezen dat de tijdsintegraal van de werkelijke snelheid gelijk is aan de afstand S tussen positie 10 en positie 11.

Zodra document 8 in de belichtingspositie is stilgelegd wordt het vel ^ .·* i** 3 * * ·* y .

i » -4- belicht door het belichtingssysteem van het kopieerapparaat en wordt het vervolgens door middel van band 4 van aanlegruit 7 afgevoerd.

In Fig. 3 is het blokschema van regelsysteem 13 weergegeven. Regelsysteem 13 is er een vein een gebruikelijke soort omvattende: een 5 referentiebron 18 voor het opwekken van een in de tijd verlopende referentiespanning Vref waarvan de hoogte de gewenste snelheid tijdens het documenttransport tussen de aanvang3positie en de belichtingspositie vertegenwoordigt, een servomotor 12 voor het aandrijven van aandrijfrol 6 en rollen 9» een hoeksnelheidsmeter 14 10 die gekoppeld is aan de as van motor 12 en die een meetspanning Vm. opwekt, waarvan de hoogte de grootte van de omtrek3nelheid van band 4 en rollen 9 vertegenwoordigt, een verschilversterker 15 voor het bepalen van het verschil ε tussen de gewenste snelheid en de gemeten snelheid alsmede een regelaar/versterker 24 die de bekrachtiging van 15 motor 12 stuurt in afhankelijkheid van het door verschilversterker 15 bepaalde verschil op een wijze waarbij de gemeten snelheid de gewenste snelheid volgt.

Hoeksnelheidsmeter 14 is er een van een type dat is voorzien van een op zichzelf bekende pulsenschijf voor het opwekken van pulsen P met 20 een frequentie die evenredig is met de hoeksnelheid van de motor en die met behulp van op zich bekende frequentie-spanningsomzetters de meetspanning Vm opwekt. Bovendien worden de pulsen P aangeboden aan een ingang van referentiebron 18.

Referentiebron 18 wekt een referentiespanning Vref op die het gewenste 25 snelheidverloop tijdens de verplaatsing vertegenwoordigt, welk snelheidsverloop door snelheidscurve A in Fig. 2 is weergegeven. Snelheidscurve A is samengesteld uit een aanloopcurve 20, een midden-curve 21, een uitloopcurve 22 en een staartcurve 23· Aanloopcurve 20 geeft de gewenste snelheid Vg als functie van de tijd t tijdens het 30 aanloopinterval t1 aan. Tijdens interval t1 neemt de gewenste snelheid Vg'toe volgens de vergelijking: ’·? (-”·(-?))

Op tijdstip T1 heeft de gewenste snelheid de waarde Vt bereikt. Op dat 35 tijdstip wordt interval t1 beëindigd en begint het middeninterval t2. Gedurende middeninterval t2 blijft de gewenste snelheid gelijk aan Vt. Op tijdstip T2 wordt het middeninterval t2 beëindigd en begint het e"" *· -* «s ” .-4 n·. , ; ij 'i

Lss il J J

3 -k -5- uitloopinterval t3. Tijdens uitloopinterval t3 neemt de gewenste snelheid Vg volgens de vergelijking:

Tg = Λ - 003 im--T.2H.T1)) 2 V T1 ' 5 Het staartinterval t4 begint op het tijdstip T3. Op dit tijdstip heeft de gewenste snelheid de waarde O nog juist niet bereikt.

Heferentiebron 18 omvat een computersysteem 17, dat is voorzien van een programma ten behoeve van het opwekken van de referentie-spanning Vref. Dit programma wordt aangeroepen op het moment dat een 10 in de aanvangspositie klaarliggend document 8 naar de belichtingsposi-tie moet worden gebracht. Dit programma maakt gebruik van in het geheugen opgeslagen tabellen, waarvan de inhoud het verloop van de gewenste snelheid tijdens het aanloop- en uitloopinterval vastlegt.

In deze tabellen zijn in de vorm van binaire codes de waarden van de 15 referentiespanning Vref opgeslagen, die met de gewenste snelheden op een aantal opeenvolgende equidistante tijdstippen binnen het aanloop-en uitloopinterval overeenkomen. Bovendien wordt door het programma door middel van telling van pulsen P de velverplaatsing tijdens het veltransport van de aanvangs- naar de belichtingspositie bijgehouden.

20 Ha het aanroepen van het programna wordt gedurende aanloopinterval tl op de equidistante tijdstippen de bij het betreffende tijdstip behorende binaire code door computersysteem 17 uit de tabellen opgehaald en in een register 19 opgeslagen. Ben met register 19 verbonden digitaal/analoog omzetter 16 zet deze binaire code om in 25 referentiespanning Vref. Bovendien wordt tijdens aanloopinterval t1 het aantal pulsen Pa geteld dat opgewekt is tijdens dit interval.

Dit aantal Pa geeft op tijdstip T1 de afgelegde afstand van het document 8 tijdens het aanloopinterval aan. Aan het begin van interval t2 wordt door computersysteem 17 de tijdens interval t2 af te leggen 30 afstand bepaald volgens de volgende relatie:

Ptop = Ptot - Pa - Pu - Prest

In deze relatie stelt Ptot de afstand S voor uitgedrukt in pulsen P.

Prest stelt de te verwachten af te leggen afstand in het staartinterval t4 voor. Pu stelt de af te leggen afstand tijdens het uitloopin-35 terval t3 voor. In de hier beschreven uitvoeringsvorm is de aanloop-curve in vorm gelijk aan de uitloopcurve zodat Pu gelijk aan Pa is.

De relatie voor Ptop wordt dan: · / ^ Λ 5 -6-

Ptop = Ptot - 2Pa - Prest

Gedurende interval t2 wordt door computersysteem 17 het aantal pulsen P geteld dat vanaf tijdstip T1 is opgewekt. Zolang het aantal getelde pulsen nog niet gelijk is aan Ptot wordt door computersysteem 17 de 5 inhoud van register 19 niet veranderd, zodat gedurende het gehele tijdsinterval t2 de inhoud van register 19 gelijk blijft aan de bij tijdstip T1 behorende binaire code. De gewenste snelheid blijft dan ook gedurende het gehele interval t2 gelijk aan Vt. Zodra het aantal tijdens interval t2 getelde pulsen en Ptop aan elkaar gelijk zijn 10 wordt interval t2 beëindigd en wordt op een wijze die vergelijkbaar is met de opwekkingswijze van het referentiesignaal tijdens het aanloopinterval de bij uitloopinterval t3 behorende referentiespanning Vref opgewekt. In uitloopinterval t3 neemt de gewenste snelheid Vg af tot een waarde Vrest die iets boven de 0 waarde ligt. Tijdens interval 15 t4 wordt het totaal aantal pulsen dat opgewekt is vanaf het begin- tijdstip To vergeleken met het aantal Ptot. Zodra het totaal vanaf To opgewekte pulsen gelijk wordt aan Ptot wordt motor 12 gestopt. Dit tijdstip is aangeduid met T4.

Bij de hiervoor beschreven opwekking van de referentiespanning Vref 20 wordt door aanpassing van de lengte van het middeninterval t2 bereikt dat de voorlopende rand, ongeacht de relatie tussen het gewenste snelheidsverloop en de daarbij behorende werkelijke velverplaatsing, de gewenste positie 11 pas in het staartinterval t4 bereikt. Tijdens interval t4 i3 de snelheid zeer laag, zodat transportband 4 abrupt 25 gestopt wordt op het moment dat de door het vel afgelegde weg overeenkomt met de gewenste af te leggen afstand S. Met behulp van de positioneringsinrichting volgens de uitvinding wordt een vel dan ook zeer nauwkeurig gepositioneerd.

De inrichting volgens de uitvinding is vooral geschikt voor 30 positioneringsinrichtingen die binnen een zeer kort tijdsinterval een vel vanuit de aanvangspositie naar een eindpositie moeten brengen. Bij dergelijke inrichtingen kan relatief snel slip tussen het document en de transportmiddelen ontstaan als gevolg van grote fluctuaties in de snelheid. Door toepassing van een snelheidsregeling die de snelheid 35 zeer geleidelijk volgens een bij benadering cosinusvormig verloop regelt, worden de snelheidsfluctuaties tot een minimum beperkt. Bovendien blijft de slijtage van de bewegende delen van het transport- 'J i? i ·.

-7- systeem als gevolg van deze zeer geleidelijke snelheidsveranderingen tot een minimum beperkt.

In de hier beschreven uitvoeringsvorm is het verloop van de gewenste snelheid tijdens het aanloopinterval en het uitloopinterval cosinus-5 vormig. Het is echter duidelijk dat andere vormen die eveneens een geleidelijk verloop vertonen zeer geschikt zijn, bijvoorbeeld een trapeziumvormig verloop.

In de hier beschreven positioneringsinrichting wordt door aanpassing van de lengte van het middeninterval t2 het gewenste 10 snelheidsverloop aangepast met het doel de positioneringsnauwkeurig-heid onafhankelijk te maken van de bestaande relatie tussen de gewenste snelheid en de daarbij behorende werkelijke velverplaatsing. Het spreekt echter voor zich dat de aanpassing van het gewenste snelheidsverloop op velerlei andere wijzen kan worden uitgevoerd, bij-15 voorbeeld door aanpassing van de vorm van de uitloopcurve of door het met een bepaalde factor vergroten/verkleinen van de gewenste snelheid.

5 λ Γ 0 1 S ft v </ v/ ^1 i W v

Claims (4)

1. Velpositioneringsinrichting voor het vanuit een beginpositie verplaatsen van een vel over een voorafbepaalde afstand teneinde het vel in een gewenste eindpositie te brengen, omvattende een transportsysteem (4,5,6,9) voor het verplaatsen van het vel, 5. een besturingssysteem (12,13) dat een toestandsgrootheid van het transportsysteem stuurt overeenkomstig een referentiesignaal, alsmede - een referentiebron (18) voor het opwekken van het referentiesignaal, waarbij het referentiesignaal het gewenste verloop van de 10 toestandsgrootheid tijdens de verplaatsing vertegenwoordigt, met het kenmerk, - dat het door de referentiebron (18) opgewekte referentiesignaal het ,gewenste verloop (A) van de transportsnelheid tijdens de verplaatsing vertegenwoordigt, volgens welk verloop de gewenste 15 snelheid geleidelijk toeneemt tot een maximum en vervolgens geleidelijk afneemt, en waarbij de door het gewenste verloop vastgelegde velverplaatsing overeenkomt met de voorafbepaalde afstand, én - dat het besturingssysteem (12,13) de transportsnelheid overeenkomstig het opgewekte referentiesignaal stuurt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, die is voorzien van een meet systeem (14,17) voor het bepalen van de velverplaatsing, met het kenmerk. - dat het meetsysteem (14,17) i3 voorzien van middelen (17) die uit de bepaalde velverplaatsing de relatie afleiden die bestaat tussen de 25 gewenste transportsnelheid en de werkelijke velverplaatsing die het gevolg is van de sturing volgens het gewenste snelheidsverloop, en - dat de referentiebron (18) is voorzien van middelen (17) die in afhankelijkheid van de afgeleide relatie door aanpassing van het gewenste snelheidsverloop de door het gewenste snelheidsverloop 30 vastgelegde verplaatsing in overeenstemming brengen met de vooraf bepaalde afstand.

3· Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk. - dat het gewenste snelheidsverloop een vast aanloopinterval (t1), een variabel middeninterval (t2) en een vast uitloopinterval (t3) 35 omvat, tijdens welk aanloopinterval (t1) de gewenste snelheid als 550 2 1 * . -9- functie van de tijd toeneemt tot een maximum waarde, tijdens welk middeninterval (t2) de gewenste snelheid gedurende een variabel tijdsinterval gelijk blijft aan de maximum waarde en tijdens welk uitloopinterval (t3) de gewenste snelheid vanaf een maximumwaarde 5 als functie van de tijd afneemt, én - dat de aanpas3ingsmiddelen (17) bet snelheidsverloop aanpassen door aan passing van de lengte van het middeninterval (t2). .-s V

4» I