專利名稱：調(diào)整加工裝置的加工位置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整至少一個未將有待加工的材料幅面夾緊的加工裝置的加工位置的方法。
盡管接下來基本上參照數(shù)字印刷機對本發(fā)明進行說明，但是本發(fā)明不局限于這樣的應用情況，而是更確切地說能夠用在所有類型的加工機器上，對于所述加工機器來說材料幅面在加工過程中未被加工裝置所夾緊，也就是說基本上在加工過程中在加工裝置與材料幅面之間不存在接觸(比如用噴墨印刷機組進行的數(shù)字印刷、材料幅面的激光加工、…)。 如果加工裝置的加工位置的變化沒有導致材料幅面速度的顯著的變化，那么在本發(fā)明的意義上就是沒有進行夾緊。由此所述按本發(fā)明的方法比如也能夠用在絲網(wǎng)印刷以及其它與材料幅面沒有形成夾緊部位的印刷方法上。
背景技術：
由本申請人提出大量的涉及加工機器上的縱向套準調(diào)節(jié)的申請，對于所述加工機器來說加工裝置作為夾緊部位來實現(xiàn)并且因此在縱向套準與幅面拉力之間存在著耦合。在這種情況下，加工位置的校正也總是導致材料幅面的速度變化并且由此導致拉力的變化并且反之亦然。
但是對于這里作為基礎的無接觸的情況來說不存在著任何解決方案，對于所述無接觸的情況來說恰好沒有出現(xiàn)由于縱向套準調(diào)節(jié)引起的速度變化。但是在幅面拉力變化時出現(xiàn)速度變化，而沒有同時改變加工位置。這里不能運用已知的用于避免縱向套準誤差的方法。
因此值得追求的是，說明一種方法，用該方法可以將由于拉力變化引起的套準偏差保持在盡可能小的程度上或者將其消除。發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提出一種具有權利要求1所述特征的用于調(diào)整至少一個未將有待加工的 材料幅面夾緊的加工裝置的加工位置的方法。有利的設計方案是從屬權利要求及以下說明的主題。
本發(fā)明有利地在預控制的范圍內(nèi)實現(xiàn)。因為控制器在封閉的調(diào)節(jié)回路中只能對干擾作出反應，所以套準誤差(也就是錯誤的加工位置)必定在能夠對其進行調(diào)節(jié)之前才出現(xiàn)。而預控制則能夠實現(xiàn)這一點，即套準誤差根本不會出現(xiàn)。這恰好對于變得越來越高的關于主要涉及到印刷電子裝置的精度的要求來說是有利的。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，已經(jīng)開發(fā)出一種方法，利用該方法可以在已知的過程參量的基礎上計算期望的套準偏差，因而本發(fā)明尤其能夠容易地實現(xiàn)。
按本發(fā)明的計算單元，比如印刷機的控制儀尤其在程序技術上設置用于實施按本發(fā)明的方法。
以軟件的形式實現(xiàn)本發(fā)明這種方式也是有利的，因為這樣做尤其在執(zhí)行用的計算單元還用于其它任務并且因此本來就存在時能夠實現(xiàn)特別少的成本。合適的用于提供計算機程序的數(shù)據(jù)載體尤其是光盤、硬盤、閃存盤、EEPR0M、⑶-ROM、DVD以及類似更多的數(shù)據(jù)載體。也可以通過計算機網(wǎng)絡(互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等)來下載程序。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和設計方案從說明書和附圖中獲得。
不言而喻，前面提到的并且接下來還要解釋的特征不僅能夠在相應說明的組合中使用，而且也能夠在其它的組合中使用或者單獨地使用，而不離開本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明借助于實施例在附圖中示意性示出并且下面參照附圖進行詳細說明。其中圖1是構造為數(shù)字印刷機的無接觸地工作的加工機器，該加工機器可以是本發(fā)明的基礎；圖2是加工機器的截取部分，該加工機器具有兩個非夾緊的用作用于確定材料幅面速度的出發(fā)點的加工裝置；并且 圖3是用于計算從過程參量中產(chǎn)生的套準偏差的示意圖。具體實施方式

圖1示意性地示出了可以作為本發(fā)明的基礎的加工機器100。所述加工機器100 構造為具有四臺數(shù)字印刷機組110、120、130和140的用于四色印刷的數(shù)字印刷機。所述數(shù)字印刷機組無接觸地工作，在當前的實施例中通過噴墨方法(Inkjet)來工作。
材料幅面101由被驅動的輸送裝置102、103、104輸送穿過所述印刷機。所述輸送裝置是夾緊部位，也就是說在其之間材料幅面101被夾緊。所述輸送裝置102用速度V1來驅動，所述輸送裝置103用速度V2來驅動并且所述輸送裝置104用速度％來驅動。由此在所述材料幅面中在所述輸送裝置之間構成拉力Ftll、F12、F23和F34。
為了(在封閉的調(diào)節(jié)回路中)控制拉力F12和F23,設置了兩個拉力調(diào)節(jié)裝置160或者161，所述拉力調(diào)節(jié)裝置通過所述速度vi、v2或者V3的相應的變化來將實際拉力F12和F23 調(diào)節(jié)到額定拉力F12,^JPF23,S()11。所述實際拉力比如可以通過測力計或者通過所述輸送裝置上的驅動力矩來測量。這在現(xiàn)有技術中足以為人所知。所述拉力調(diào)節(jié)裝置160和161通常在共同的計算單元也就是所謂的拉力調(diào)節(jié)器中得到實現(xiàn)。
為了(在封閉的調(diào)節(jié)回路中)控制縱向套準(也就是沿材料流方向的相對的加工位置)，設置了縱向套準調(diào)節(jié)裝置180、181和182，所述縱向套準調(diào)節(jié)裝置在所檢測到套準偏差y12 (也就是印刷機組110與120之間的套準位置的偏差)、y13 (也就是印刷機組110與 130之間的套準位置的偏差)和y14 (也就是印刷機組110與140之間的套準位置的偏差)的基礎上對所述數(shù)字印刷機組120、130和140的沿材料流方向的加工位置進行校正，用于使其相對于所述數(shù)字印刷機組110的加工位置定向。同樣可以進行其它的基準色調(diào)節(jié)，比如套準偏差y14、y24和y34的調(diào)節(jié)(數(shù)字印刷機組140是基準印刷機組，在這種情況下所述縱向套準調(diào)節(jié)器182會對數(shù)字印刷機組110進行校正)。此外也可以作為先導色調(diào)節(jié)來進行套準的檢測和調(diào)節(jié)，也就是進行套準y12、y23和y34的調(diào)節(jié)。
為了檢測套準偏差y12和/或加工位置，設置了一個或者多個相應的傳感器170(比如(顏色)標記傳感器、攝像機)，所述傳感器比如檢測所印刷的套準標記。這在現(xiàn)有技術中足以為人所知。為進行套準校正，通過在現(xiàn)有技術中足以熟知的方式，所述縱向套準調(diào)節(jié)裝置180對所述印刷機組120的加工位置進行調(diào)整，所述縱向套準調(diào)節(jié)裝置181對所述印刷機組130的加工位置進行調(diào)整并且所述縱向套準調(diào)節(jié)裝置182對所述印刷機組130的加工位置進行調(diào)整。由此應該實現(xiàn)這一點，即單個的由印刷機組印刷的圖像正確地彼此上下疊放。所述縱向套準調(diào)節(jié)裝置180、181和182經(jīng)常在共同的計算單元也就是所謂的套準調(diào)節(jié)器中得到實現(xiàn)。所述套準調(diào)節(jié)器比如也可以在所述傳感器170中得到實現(xiàn)。
拉力調(diào)節(jié)器和套準調(diào)節(jié)器也可以在共同的計算單元中來實現(xiàn)。
在所述輸送裝置103與104之間比如有用于對所噴射的油墨進行干燥的干燥器。
為了說明本發(fā)明，下面參照具有拉力F12的幅面區(qū)段。幅面拉力的控制可以通過對前面的輸送裝置102的調(diào)整干預和/或對后面的輸送裝置103的調(diào)整干預來進行。作為調(diào)整干預，在此多數(shù)調(diào)整了微調(diào)量(相當于驅動裝置(通常電動機)與輸送裝置之間的傳動比的變化并且由此相當于按百分比計算的速度變化)，這引起所控制的輸送裝置上的速度的變化。
如果所述拉力調(diào)節(jié)器進行調(diào)整，那就改變所述兩個夾緊部位中的至少一個夾緊部位的速度。這在印刷機組中導致速度曲線的變化，這又對縱向套準產(chǎn)生影響并且導致廢頁。 為避免廢頁，在本發(fā)明的范圍內(nèi)如此對單個印刷機組120、130、140進行預控制，使得速度曲線的變化不會導致套準的變化。與夾緊的印刷機組相反，可以對非夾緊的印刷機組進行調(diào)整，而這沒有對材料幅面的速度產(chǎn)生影響。
下面參照圖2來解釋，速度調(diào)整如何影響著所述套準。圖2示出了一個幅面區(qū)段， 該幅面區(qū)段由兩個具有速度V(0，s)或者v(L，s)的夾緊部位202、203限定。所述材料幅面 101的在所述夾緊部位之間的長度是L。所述材料幅面以應變％(s)進入到所研究的幅面區(qū)段中。
此外，在位置X1或者X2上有兩臺印刷機組210、220。所述印刷機組之間的間距是 X2-Xl。所述兩臺印刷機組將油墨噴射到材料幅面上。所述材料幅面101直接在所述印刷機組中擁有幅面速度V(Xy)和V(Xy)。加工速度是vi (S)或者V2 (S);所述加工速度基本上通過兩個印刷行之間的時間間隔來定義。
對于非夾緊的印刷機組來說，本身沒有一致的材料幅面速度和加工速度。自由的材料幅面的取決于位置和時間的速度而是不依賴于加工速度地對于純彈性的材料幅面特性-沒有氣候的依賴性-通過以下描述來產(chǎn)生對于非夾緊的印刷機組來說，根據(jù)限定的夾緊部位的圓周速度v(0，s)或者v(L，s)、 進入到所述幅面區(qū)段中的應變eQ (s)(該應變比如從拉力和橫截面中產(chǎn)生)以及加工速度 V1(S)或者V2 (S)從所述材料幅面的線性的應變特性與套準誤差的已知的方程式之間的組合中以以下方程式產(chǎn)生套準誤差I 關于進行推導的詳細的細節(jié)，參照紐倫堡M. Gob> H. Schnabel、S. Schultze, SPS/ IPC/DRIVES 2011 的出版物 “Bahnzugkraft- und Registerkorrelation bei Maschinen mit Non Impact Printing (在無壓印刷機中的幅面壓力和套準校正)”。
從中獲得在圖3中示意性地示出的關聯(lián)，從該關聯(lián)中可以確定所產(chǎn)生的套準偏差 yxl，x2，也就是相應的距離，所述印刷機組的在位置X1上的印刷圖相對于所述印刷機組的在位置X。卜.的印刷圖移動了所述相應的距離。在此表示長度L，L12表示^與&之間的間距，并且「表示未變化的速度(相當于速度的“恒定分量”或者未變化的導向軸速度)。
為了現(xiàn)在在本發(fā)明的范圍內(nèi)避免這種套準偏差，比如在位置X2上如此預控制所述印刷機組，從而以期望的套準誤差AX=yxl，x2為幅度來調(diào)整所述印刷機組的加工位置。在簡單的實施方式中，這可以通過以下方式來進行，也就是使印刷錯開一定的時間(提早或者推遲)。由此比如以所期望的距離Λ X為幅度來改變材料幅面上的印刷位置(加工位置)。
很明顯，可以在參量V1(S)、V2(S)、V(0，S)、V(L，S)和e0(s)的基礎上計算套準誤差 yxl，x2，所述參量一般在機器控制器中已知或者至少可以容易地得到確定。此外，所述套準誤差取決于位置X1和X2和夾緊部位之間的自由的材料幅面長度L。這些參量在印刷過程中通常是恒定的并且同樣能夠容易地得到確定。所述按本發(fā)明的預控制因此可以特別容易地得到實現(xiàn)。
按照本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施方式，實施以下步驟。
在正常的機器運行的范圍內(nèi)，進行拉力調(diào)節(jié)器的調(diào)整干預，用于將實際拉力調(diào)節(jié)到預先給定的額定拉力。為此，所述幅面拉力調(diào)節(jié)器計算調(diào)整量比如微調(diào)量 (Feinabgleich)，在此用所述調(diào)整量來改變上游的和/或下游的輸送裝置的速度。
改變拉力的原因尤其是彈性模量的變化。這也可能立即源自(比如由于印刷圖變化而引起的，還有空氣中的)所加入的濕度量的變化。
對所控制的輸送裝置的速度變化加以考慮并且優(yōu)選按照上面所描述的分析模型來為相應的印刷機組計算從中產(chǎn)生的套準誤差。事實已經(jīng)表明，上游的輸送裝置的控制是有利的，因為在調(diào)整進入的夾緊部位時僅僅出現(xiàn)動態(tài)的套準誤差，而動態(tài)的套準誤差則會自動補償(也就是自已消除)。
相反，將所計算的期望的套準誤差作為預控制以相加的方式施加到相應的印刷機組上，由此來抑制在實際上出現(xiàn)的套準誤差。預控制的調(diào)整量可以是距離ΛΧ，以該距離 Ax為幅度來移動有待施加的印刷圖。該信息可以通過任意的總線(比如以太網(wǎng))或者通過實時總線(比如Sercos (串行實時通信協(xié)議)3)來傳輸。此外，所述印刷圖的移動可以通過發(fā)送器仿真(Geberemulation)來進行。對于數(shù)字印刷機組來說，常見的是，借助于高精確的機器速度/機器角度(比如導向軸位置)來控制印刷噴嘴的控制。機器速度的傳輸比如在現(xiàn)有技術中借助于增量發(fā)送器信號(通過安裝在機器的輸送裝置上的發(fā)送器或者通過在機器角度的基礎上仿真的發(fā)送器信號)由印刷機組控制器來讀入。如果比如所仿真的傳輸給第一印刷機組210的機器角度相對于所仿真的傳輸給第二印刷機組220的機器角度移動了一定的角度，那就在材料幅面上產(chǎn)生所印刷的圖像的移動。此外，發(fā)送器信息-如在DE 10 2010 044 645中所公開的一樣-通過實時總線來傳輸。作為替代方案，所述預控制(所述調(diào)節(jié)器180、181、182的輸出)也可以不是通過所傳輸?shù)臋C器位置的調(diào)整來進行，而是借助于通過標準通信系統(tǒng)(比如以太網(wǎng)連接)在機器控制器與數(shù)字印刷機組控制器之間傳輸有待預控制的相加的印刷機組角度這種方式來進行。
隨后又從前面開始所述方法。
本發(fā)明的一種優(yōu)選的改進方案除了位置的變化之外也包括印刷圖的長度的變化。 材料幅面速度的在印刷機組的位置上的變化引起這樣的情況，即如果不應該改變印刷長度，則必須在更短的或者更長的時間里印上有待印上的圖像。出于這個原因，速度曲線的變化(由于拉力調(diào)節(jié)器干預，例如對變化的彈性模量的反應并且在由此引起的對所述夾緊部位之一上的速度變化的反應)對所述印刷圖的長度產(chǎn)生影響。如上面已經(jīng)解釋的一樣，從中能夠確定在所述印刷機組的位置上產(chǎn)生的材料幅度速度，從而可以確定期望的印刷長度變化。也可以通過所述印刷機組的控制來抑制這種印刷長度變化，方法是比如影響兩個印刷行之間的時間間隔。這同樣可以通過任意的總線(比如以太網(wǎng))或者通過實時總線(比如 Sercos 3)來傳輸。此外，印刷圖的移動也可以通過發(fā)送器仿真來進行。
權利要求
1.用于在加工機器(100)中在縱向套準控制的范圍內(nèi)調(diào)整至少一個未將有待加工的材料幅面(101)夾緊的加工裝置(110、120、130、140)的加工位置的方法， 其中所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)布置在由兩個夾緊部位(102、103 ；202,203)限定的幅面區(qū)段中， 其中在預控制的范圍內(nèi)向所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)加載用于調(diào)整加工位置的調(diào)整量， 其中在從用于對所述幅面區(qū)段中的拉力(F12)進行調(diào)節(jié)的拉力調(diào)節(jié)裝置(160、161)的調(diào)整干預中產(chǎn)生的套準偏差(yxl，x2)的基礎上計算所述用于調(diào)整加工位置的調(diào)整量。
2.按權利要求I所述的方法，其中所述調(diào)整量從所述兩個夾緊部位(102、103;202、203)的速度(v(0, s)、v(L, s))和所述材料幅面(101)的應變中來計算。
3.按權利要求I或2所述的方法，其中所述調(diào)整量從所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)的速度(V1 (s)、v2(s))中來計算。
4.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述調(diào)整量從所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)和所述兩個夾緊部位的位置&1、&、0、0中來計算。
5.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中向所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)加載所述調(diào)整量，用于將加工位置移動與期望的套準偏差(yxl，x2)相當?shù)木嚯x。
6.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中額外地調(diào)整所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)的加工長度，其中在預控制的范圍內(nèi)向所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)加載用于調(diào)整所述加工長度的調(diào)整量，其中在從用于對所述幅面區(qū)段中的拉力(F12)進行調(diào)節(jié)的拉力調(diào)節(jié)裝置(160、161)的調(diào)整干預中期望的速度變化的基礎上計算所述用于調(diào)整加工長度的調(diào)整量。
7.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中通過總線連接將所述調(diào)整量傳輸給所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)。
8.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述調(diào)整量作為發(fā)送器仿真的輸出來產(chǎn)生。
9.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中就在過程參量發(fā)生變化時進行所述預控制。
10.按前述權利要求中任一項所述的方法，用在作為加工機器的數(shù)字印刷機(100)中，其具有至少一個噴墨印刷機組(110、120、130、140)作為加工裝置。
11.按前述權利要求中任一項所述的方法，用在具有至少一個激光加工裝置的加工機器中。
12.計算單元，該計算單元設置用于實施按前述權利要求中任一項所述的方法。
全文摘要
一種調(diào)整加工裝置的加工位置的方法。本發(fā)明涉及一種用于在加工機器(100)中在縱向套準控制的范圍內(nèi)調(diào)整至少一個未將有待加工的材料幅面(101)夾緊的加工裝置(110、120、130、140)的加工位置的方法，其中所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)布置在由兩個夾緊部位(102、103)限定的幅面區(qū)段中，其中在預控制的范圍內(nèi)向所述至少一個加工裝置(110、120、130、140)加載用于調(diào)整加工位置的調(diào)整量，其中在從用于對所述幅面區(qū)段中的拉力(F12)進行調(diào)節(jié)的拉力調(diào)節(jié)裝置(160、161)的調(diào)整干預中期望的套準偏差的基礎上計算所述用于調(diào)整加工位置的調(diào)整量。
文檔編號B41F13/02GK102975475SQ20121031
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權日2011年9月2日
發(fā)明者H.施納貝爾, S.舒爾策, M.格布 申請人:羅伯特·博世有限公司