專利名稱：高速加工機(jī)及間歇式高速加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速加工機(jī)(flying processing machine)，其用于移動(dòng)連續(xù)條帶材料(下面稱之為卷材)，例如紙、塑料、纖維、金屬箔片以及它們的組合物，同時(shí)在數(shù)字控制下旋轉(zhuǎn)滾筒，該滾筒上安裝有加工器械(下面稱之為加工工具)例如印版、沖模和鑄模，并且在其一預(yù)定位置上將加工工具壓靠在移動(dòng)的卷材上，從而在卷材和加工工具同時(shí)移動(dòng)的過程中在卷材上工作；還涉及一種間歇式高速加工機(jī)，其在間歇地移動(dòng)卷材和加工工具的過程中可以實(shí)現(xiàn)該加工過程。當(dāng)然，應(yīng)該理解的是，根據(jù)加工工具的類型，加工過程可以包括印刷、壓力加工、切割以及類似的操作。
背景技術(shù)：
高速加工機(jī)包括具有外圓周工作面的滾筒，滾筒的圓周速度與卷材的移動(dòng)速度同步從而實(shí)現(xiàn)高速加工。因此，加工節(jié)距等于滾筒的周長。為了改變節(jié)距，必須更換整個(gè)滾筒。這不僅麻煩，而且由于需要保存大量的滾筒做備用從而導(dǎo)致費(fèi)用增加。
迄今為止，解決了滾筒交換型機(jī)的問題并提供了可變化的加工節(jié)距的工具交換型(tool-exchange type)高速加工機(jī)已經(jīng)是公知的。
圖19A示出了印刷機(jī)200的結(jié)構(gòu)，該印刷機(jī)是現(xiàn)有技術(shù)中工具交換型高速加工機(jī)的例子(參見日本專利中請公開NO.2001-260323)。
該印刷機(jī)200包括印版滾筒241、壓印滾筒243、網(wǎng)紋輥244和墨水腔245。
墨水腔245中的墨水轉(zhuǎn)移到網(wǎng)紋輥244的表面上，然后涂覆到與網(wǎng)紋輥接觸旋轉(zhuǎn)的印版242的凸起表面上。接著將附著在印版242凸起表面上的墨水涂覆到印刷片240上。壓印滾筒243通過伺服電動(dòng)機(jī)M1246旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速通過未圖示的控制系統(tǒng)控制。印版滾筒241同樣通過獨(dú)立于第一伺服電動(dòng)機(jī)M1246的第二伺服電動(dòng)機(jī)M2247旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。印版滾筒241的轉(zhuǎn)速被獨(dú)立于壓印滾筒的控制系統(tǒng)控制。應(yīng)該注意的是，印版242與印版滾筒241的連接是通過用雙面粘膠帶262將印版242固定在片狀磁體261上完成的，該磁體261磁性地連接在印版滾筒241的外圓周上，如圖19B所示。通常，具有固定在磁體上的不同印版242的不同型式的板單元可以預(yù)先準(zhǔn)備，因此板單元可以根據(jù)需要進(jìn)行替換。可以理解的是，板的替換非常簡單，因?yàn)閮H僅需要將板和磁體片一起從印版滾筒上移開，然后將新的板單元(連同它的磁體)磁性地連接到印版滾筒241的外圓周上。
這種印刷機(jī)200的操作將在下面進(jìn)行描述。
壓印滾筒243在預(yù)定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，該預(yù)定轉(zhuǎn)速可以通過安裝在控制系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)定裝置任意設(shè)定。另一方面，印版滾筒241的轉(zhuǎn)速可以在預(yù)定的循環(huán)中變化。圖19C顯示了印版滾筒241轉(zhuǎn)速變化的兩種方式。在一個(gè)方式中(i)，一個(gè)節(jié)距包括以低速旋轉(zhuǎn)開始并加速到預(yù)定高速的移動(dòng)，在該高速下旋轉(zhuǎn)持續(xù)一預(yù)定時(shí)間段，之后減速到低速，在該低速下旋轉(zhuǎn)持續(xù)一預(yù)定時(shí)間段，這樣的運(yùn)動(dòng)被重復(fù)進(jìn)行。在該例子中，高速區(qū)為印刷區(qū)，在該高速區(qū)中印版滾筒的圓周速度等于印刷片的運(yùn)行速度，也就是，壓印滾筒的圓周速度。另一種方式(ii)顯示了一個(gè)例子，其中在印刷間歇過程中的轉(zhuǎn)速比印刷區(qū)的轉(zhuǎn)速快。在該例子中，印刷是以與壓印滾筒的圓周速度相同的圓周速度(低速區(qū))進(jìn)行的，加速和減速是在不進(jìn)行印刷的間歇區(qū)(非印刷區(qū))內(nèi)實(shí)現(xiàn)，因此從整體上來看印版滾筒旋轉(zhuǎn)一周所經(jīng)過的長度剛好等于一個(gè)節(jié)距。盡管由上述控制系統(tǒng)設(shè)置的一個(gè)節(jié)距的下限是印版的長度(在卷材的移動(dòng)方向上測量)加上加速區(qū)和減速區(qū)的長度之和時(shí)，但一個(gè)節(jié)距沒有上限。
在該印刷機(jī)200中，印版滾筒241的旋轉(zhuǎn)被控制以至于印刷在標(biāo)記測試傳感器251測試結(jié)果的基礎(chǔ)上在一預(yù)定位置上實(shí)現(xiàn)。尤其是，印刷片最初印刷有標(biāo)記250(用于剪切、印刷或者其它的操作)，因此如果實(shí)際存在的印刷節(jié)距通過設(shè)定裝置進(jìn)入控制系統(tǒng)，當(dāng)參考標(biāo)記的測量通過標(biāo)記測試傳感器251進(jìn)行時(shí)印刷在節(jié)距的任何位置(通過設(shè)定裝置進(jìn)行設(shè)定)上實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該注意的是，如果卷材上具有預(yù)先存在的印刷，在標(biāo)記測試的基礎(chǔ)上會(huì)實(shí)現(xiàn)對節(jié)距或多或少記錄的不準(zhǔn)確進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，因此印刷總是在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠈?shí)現(xiàn)。此外，印刷速度適于自動(dòng)地追隨印刷片的移動(dòng)速度，也就是，印版滾筒的轉(zhuǎn)速，因此即使印刷速度是變化的，節(jié)距也不會(huì)存在移位從而保證滿意的印刷。相反，如果卷材上沒有預(yù)先存在的印刷，當(dāng)通過設(shè)定裝置從外部進(jìn)入控制系統(tǒng)時(shí)，印刷在節(jié)距的任意一個(gè)位置上實(shí)現(xiàn)。同樣地，在這種情況下，印刷速度適于自動(dòng)地跟隨印刷片的移動(dòng)速度。
上面所描述的印刷機(jī)是連續(xù)驅(qū)動(dòng)高速加工機(jī)的一個(gè)例子。下面，將對現(xiàn)有技術(shù)中的間歇式驅(qū)動(dòng)的高速加工機(jī)的第二例子進(jìn)行描述。
現(xiàn)有技術(shù)中第二例子通過圖20中所示的印刷機(jī)300來表示。這是一種可以間歇式供給印刷介質(zhì)的印刷機(jī)，其中當(dāng)標(biāo)簽圖案連續(xù)地印刷在印刷介質(zhì)360的輥?zhàn)由蠒r(shí)，例如帶有離型紙的標(biāo)簽片上時(shí)，印刷通過重復(fù)印刷標(biāo)簽圖案的步驟進(jìn)行，即首先在前進(jìn)的方向上供給印刷介質(zhì)，然后以相反的方向輕微地移動(dòng)印刷介質(zhì)，然后再一次在前進(jìn)方向供給印刷介質(zhì)從而實(shí)現(xiàn)印刷，通過使相鄰的標(biāo)簽圖案之間的間距最小來達(dá)到消除印刷介質(zhì)浪費(fèi)的目的。
這種間歇式印刷介質(zhì)供給型印刷機(jī)300包括通常為滾筒的印版滾筒361，該印版滾筒361用于將標(biāo)簽圖案印刷在印刷介質(zhì)360上；以及適于將印刷介質(zhì)夾緊在它自身和印版滾筒361之間的壓印滾筒363。印版滾筒361具有在滾筒上縱向延伸(在垂直于印刷介質(zhì)供給方向的方向上)的凹陷部362。印刷機(jī)還包括張緊裝置，用于使印刷介質(zhì)抵靠在壓印滾筒和供給器364，365上，從而可以在向前和向后方向上移動(dòng)印刷介質(zhì)。
通過這種印刷機(jī)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的印版滾筒361與壓印滾筒363相接觸時(shí)印刷介質(zhì)360向前供給從而實(shí)現(xiàn)印刷，但是當(dāng)旋轉(zhuǎn)印版滾筒361的凹陷部362位于壓印滾筒側(cè)時(shí)，由于印版滾筒361與壓印滾筒363沒有接觸從而不會(huì)實(shí)現(xiàn)印刷，并且在該期間印刷介質(zhì)向后移動(dòng)。通過向前和向后重復(fù)的供給印刷介質(zhì)，標(biāo)簽圖案的連續(xù)印刷可以被實(shí)現(xiàn)(見日本專利申請公開NO.2000-52530)。
現(xiàn)有技術(shù)中的第一印刷機(jī)例子的結(jié)構(gòu)為當(dāng)預(yù)先印刷在片材上的參考標(biāo)記的測量通過標(biāo)記測量傳感器251進(jìn)行時(shí)，可以在節(jié)距(印刷片材通過印版滾筒旋轉(zhuǎn)一周所移動(dòng)的長度)的任何一個(gè)位置上實(shí)現(xiàn)印刷。印刷位置由標(biāo)記的節(jié)距決定。因此，任意改變印刷位置的節(jié)距是困難的。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)的第一例子中，印版滾筒的轉(zhuǎn)速是可變的，而印刷片材的供給速度是恒定的。但當(dāng)片材的非印刷段長度與印版滾筒上的缺少印版段的圓周長度相比較短時(shí)，片材經(jīng)過非印刷段長度的供給速度由印版滾筒在缺少印版段的圓周長度上所需的旋轉(zhuǎn)時(shí)間來決定。因此，片材的供給速度，以及該例子中的生產(chǎn)速度一定會(huì)顯著地降低。
在現(xiàn)有技術(shù)的第二例子中，印版滾筒的轉(zhuǎn)速是恒定的而印刷介質(zhì)的供給速度是可變的，當(dāng)印刷介質(zhì)通過它的非印刷段長度的供給時(shí)間與印版滾筒通過它的凹陷部的圓周長度的旋轉(zhuǎn)時(shí)間同步時(shí)印刷連續(xù)地進(jìn)行。然而，當(dāng)印刷片材的非印刷段的長度與印版滾筒的凹陷部的圓周長度相比較長時(shí)，為了在該較長的片材供給時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)凹陷部，印版滾筒的轉(zhuǎn)速，以及該例子中的生產(chǎn)速度一定會(huì)顯著地降低。
在近幾年里，市場需求的多樣化需要加工小批量的在較寬范圍內(nèi)變化的產(chǎn)品。從而需要在較寬的尺寸變化范圍內(nèi)變化的卷材以及在較寬的尺寸變化范圍內(nèi)變化的工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種高速加工機(jī)，該高速加工機(jī)能夠在預(yù)定的位置處以任意節(jié)距在卷材上進(jìn)行工作，而不需要在卷材上預(yù)先做標(biāo)記。
本發(fā)明的第二目的是提供一種高速加工機(jī)，該高速加工機(jī)能夠在較寬的尺寸變化范圍內(nèi)以較高的生產(chǎn)速度工作。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供了一種高速加工機(jī)，包括滾筒；安裝在滾筒的一部分外圓周表面上的加工工具；用于移動(dòng)用研究材料(subject material)制成的卷材來進(jìn)行加工的卷材驅(qū)動(dòng)裝置；用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒的滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；以及控制裝置，在將加工工具的旋轉(zhuǎn)圓周長度與卷材的移動(dòng)長度相匹配的同時(shí)，該控制裝置將加工工具抵靠在卷材上；其特征在于，所述控制裝置適于在作為給定值的卷材的非加工長度L和滾筒的缺少加工工具段的長度Lq、以及在測試加工工具的后端時(shí)測出的滾筒的圓周旋轉(zhuǎn)長度和卷材的移動(dòng)長度的基礎(chǔ)上，通過對滾筒驅(qū)動(dòng)裝置加速和減速來控制滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，使卷材在非加工長度L上的移動(dòng)時(shí)間和滾筒在缺少工具段的長度Lq上的旋轉(zhuǎn)時(shí)間相互匹配。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供了一種間歇式高速加工機(jī)，包括滾筒；安裝在滾筒的一部分外圓周表面上的加工工具；用于移動(dòng)用研究材料制成的卷材來進(jìn)行加工的供給裝置；用于驅(qū)動(dòng)供給裝置的供給驅(qū)動(dòng)裝置；用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒的滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；以及控制裝置，在將加工工具的旋轉(zhuǎn)圓周長度與卷材的移動(dòng)長度相匹配的同時(shí)，該控制裝置將加工工具抵靠在卷材上；其特征在于，所述控制裝置適于在加工過程中作為給定值的卷材的非加工長度L和滾筒缺少加工工具段的長度Lq和滾筒和供給裝置的同步速度VO、以及在測試加工工具的后端時(shí)測出的卷材的移動(dòng)長度和滾筒的圓周旋轉(zhuǎn)長度的基礎(chǔ)上，通過對進(jìn)給器驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行加速和減速來控制進(jìn)給器驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，使卷材在非加工長度L上的移動(dòng)時(shí)間以及滾筒在缺少工具段的長度Lq上的旋轉(zhuǎn)時(shí)間相互匹配，并且在加工過程中，通過控制進(jìn)給器驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒驅(qū)動(dòng)裝置使供給裝置的速度和滾筒的轉(zhuǎn)速以同步速度VO相互匹配。


圖1為代表本發(fā)明高速加工機(jī)的第一實(shí)施例的印刷機(jī)的加工過程的示意圖；圖2示意性示出代表本發(fā)明高速加工機(jī)的第一實(shí)施例的印刷機(jī)的結(jié)構(gòu)；圖3為圖1和圖2中所示印刷機(jī)的滾筒的示意剖面圖；圖4為圖1和圖2中所示卷材加工后的示意前視圖；圖5為當(dāng)L＞Lq時(shí)，滾筒的圓周速度的示意圖；圖6為當(dāng)L＜Lq時(shí)，滾筒的圓周速度的示意圖；圖7為L＞Lq時(shí)狀況的示意圖；圖8為L＜Lq時(shí)狀況的示意圖；圖9為滾筒的最小圓周速度的示意圖；圖10為代表本發(fā)明高速加工機(jī)的第二實(shí)施例的印刷機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11A和11B為當(dāng)L＜Lq時(shí)，滾筒的圓周速度和供給裝置的圓周速度的示意圖；圖12A和12B為當(dāng)L＞Lq時(shí)，滾筒的圓周速度和供給裝置的圓周速度的示意圖；圖13A和13B為滾筒的圓周速度加速和減速的示意圖；圖14A和14B為供給裝置的圓周速度加速和減速的示意圖；圖15A和15B為當(dāng)L＜Lq時(shí)，滾筒的圓周速度和供給裝置的圓周速度的示意圖；圖16A和16B為當(dāng)L＞Lq時(shí)，滾筒的圓周速度和供給裝置的圓周速度的示意圖；圖17為滾筒的最大圓周速度或者供給裝置的最大圓周速度的示意圖；圖18為滾筒的最小圓周速度或者供給裝置的最小圓周速度的示意圖19A為代表現(xiàn)有技術(shù)第一例子的印刷機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意圖，圖19B為該印刷機(jī)的滾筒的截面圖，圖19C顯示了滾筒的兩種旋轉(zhuǎn)方式；以及圖20為代表現(xiàn)有技術(shù)第二例子的印刷機(jī)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明高速加工機(jī)的第一實(shí)施例將在下面參照圖1和圖2中所示的印刷機(jī)1進(jìn)行描述。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的印刷機(jī)1包括卷材10、滾筒11、加工工具12和對應(yīng)于片材40的擠壓輥13，分別圖示在圖19所示的現(xiàn)有技術(shù)的例子1中的印版滾筒41、印版42以及壓印滾筒43。印刷機(jī)1還包括墨斗2、供墨輥3，4以及電機(jī)M5。
滾筒11為圓柱形形狀并且具有加工工具12，例如通過磁力、粘合劑或者類似的方式連接在外周面上的印版、沖模、鑄模或者類似結(jié)構(gòu)。
圖3示出了滾筒的剖面圖，其中Lp表示加工工具的圓周長度(下文稱之為加工長度)；Lq表示滾筒缺少加工工具部分的圓周長度(下文稱之為控制長度)；以及Lp+Lq＝πD表示滾筒的周長(在此，D為滾筒的直徑)。
圖4示出了加工之后的卷材10，其中Lp表示被加工工具加工之后的卷材的長度(＝加工長度)；L表示卷材沒有被加工的長度(稱之為空白長度)；以及Lp+L表示節(jié)距或者重復(fù)長度。
在圖4中，交叉線部分表示已加工的部分。
接下來將描述如何控制本發(fā)明的高速加工機(jī)。
(1)當(dāng)L＞Lq時(shí)圖5示出了在該情況下的滾筒的圓周速度。如果滾筒11與在卷材10通過空白長度L的時(shí)間中的卷材速度V相比在長度(L-Lq)上減速，則在該段時(shí)間中滾筒通過長度L-(L-Lq)＝Lq，此后滾筒將與卷材同時(shí)通過加工長度Lp。然后，滾筒的速度在Lp的終端處(被稱之為Lp終點(diǎn))改變，然后這些步驟重復(fù)進(jìn)行。
(2)當(dāng)Lq＝L時(shí)在這種情況下，節(jié)距＝Lp+L＝Lp+Lq＝πD。滾筒與卷材的速度同步旋轉(zhuǎn)。
(3)當(dāng)L＜Lq時(shí)圖6示出了在該情況下滾筒的圓周速度。它僅僅需要相對于滾筒11在卷材10通過空白長度L的時(shí)間段里的卷材速度V在長度(L-Lq)上加速前進(jìn)。然后滾筒通過長度L+(Lq-L)＝Lq，此后滾筒與卷材同步地通過加工長度Lp。接著，滾筒的速度在Lp端點(diǎn)處改變，然后這些步驟重復(fù)進(jìn)行。
應(yīng)該注意的是，前面所述的用數(shù)字控制伴隨著下面重要的工況。
尤其是，除非在卷材加速通過空白長度L的時(shí)間段里(此后稱之為供給時(shí)間)速度改變被終止，否則不可能進(jìn)入同步階段(卷材速度＝滾筒圓周速度)。然而，通過電機(jī)轉(zhuǎn)矩和和慣性(電機(jī)軸轉(zhuǎn)換的)所產(chǎn)生的加速度(或者減速度)α是有限的。假定用于加速度(或者減速度)所需的時(shí)間與速度改變的時(shí)間相對應(yīng)，即供給時(shí)間≥速度改變的時(shí)間是所必須的條件(1)當(dāng)L＞Lq時(shí)假定加速度為α并且加速時(shí)間是Δ，如圖7中所示，|Lq-L|＝αΔ·Δ(2)當(dāng)L＜Lq時(shí)如圖8所示，Lq-L＝αΔ·Δ因此，在任何情況下，Δ=|Lq-L|α]]>供給時(shí)間＝L/V速度改變時(shí)間＝2Δ∴L/V≥2ΔV≤L/2Δ=L2|Lq-L|α---(1)]]>
···Vmax=L2|Lq-L|α---(2)]]>(Vmax表示卷材的最大允許速度)在切削機(jī)中，例如屬于高速加工機(jī)的旋轉(zhuǎn)剪，對應(yīng)于加工長度Lp的剪切邊緣的寬度即使具有斜面(用于剪子剪切的傾斜表面)仍然相對于圓筒體的周長顯得很小并且是不變的。然而，在本發(fā)明涉及的高速加工機(jī)中，加工長度Lp可以從長到短變化很大，并且相應(yīng)的控制長度Lq(＝πD-Lp)也可以有較大的變化。在這點(diǎn)上，高速加工機(jī)不像切削機(jī)那樣簡單。
自然地，因?yàn)楫a(chǎn)品具有較寬范圍內(nèi)的不同節(jié)距，所以空白長度L(節(jié)距-Lp)可以相應(yīng)改變。因此，在等式(2)中所示的速率限度作為本發(fā)明的高速加工機(jī)的理論等式具有重要的意義。
用于設(shè)計(jì)目的的Vmax表可以在L(空白長度)、Lq(控制長度)和α(加速度)的基礎(chǔ)上利用等式(2)進(jìn)行計(jì)算。然而，因?yàn)樵趯?shí)踐中需要在速度變化的終點(diǎn)處控制還原(settling)時(shí)間，因此希望卷材速度的實(shí)際值Vmax比理論值Vmax稍低一點(diǎn)。此外，速率限度中的各種速度可以稍微減小。
出于這些原因，優(yōu)選地在理論值Vmax的基礎(chǔ)上建立Vmax表并且伴隨跟蹤路徑(trial runs)的實(shí)時(shí)(on-site)校正。這樣，Vmax表可以在Lq和L作為地址(addresses)的基礎(chǔ)上馬上讀出，從而保證可以獲得較高的生產(chǎn)速度。
在L＞Lq的情況下，假設(shè)滾筒11以相反的方向旋轉(zhuǎn)(參見圖9中的虛線所示)。在這種情況下，控制可以實(shí)現(xiàn)滾筒首先減速并且在到達(dá)零速度之前滾筒從外部設(shè)定從而維持在最小速度Vmin，然后進(jìn)入到加速階段(參見圖9中所示的實(shí)線)。
此原因?qū)⒄請D1中所示印刷機(jī)的印刷過程進(jìn)行解釋。
印刷過程包括通過供墨輥3和4將墨斗2中的墨水輸送到滾筒11的加工工具(印版)12上，從而在卷材10上實(shí)現(xiàn)印刷。然而，如果滾筒反向旋轉(zhuǎn)或者停止，供墨輥3和4也將反向或者停止，導(dǎo)致墨水不能通過供墨輥3和4均勻地輸送到加工工具(印版)12上，可能導(dǎo)致印刷不平整。由于該原因，由于停止?jié)L筒是不允許的，更別說反向，因此進(jìn)行控制從而使?jié)L筒即使是在如圖9所示的非常低的速度(最小速度Vmin)下也是正向旋轉(zhuǎn)。為此采用還原時(shí)間tx。
更進(jìn)一步地，如果該過程允許滾筒反向或者停止，則通過進(jìn)行控制使Vmin為負(fù)數(shù)(反向)或者為零(停止)是可能的。這樣的控制方式將作為第二實(shí)施例在下面進(jìn)行說明。
代表了本發(fā)明高速加工機(jī)的第一實(shí)施例的印刷機(jī)的細(xì)節(jié)現(xiàn)在將參照圖2進(jìn)行描述。
滾筒11具有安裝在其上的加工工具12。卷材10通過擠壓輥13與滾筒11相接觸并且當(dāng)在供給輥14和計(jì)量輥15之間被擠壓時(shí)通過供給輥14供給。與供給輥14壓力接觸的計(jì)量輥15具有可以產(chǎn)生脈沖的編碼器16，脈沖的頻率通過頻率/速度轉(zhuǎn)換器FV24轉(zhuǎn)換成卷材的速度V。脈沖還在累加器ACC27中累加并且轉(zhuǎn)化成卷材長度L1。
滾筒11和擠壓輥13的軸由伺服電動(dòng)機(jī)18通過減速齒輪17驅(qū)動(dòng)。安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的輸出軸上的編碼器19產(chǎn)生脈沖，脈沖的頻率通過頻率/速度轉(zhuǎn)換器FV22轉(zhuǎn)換成速度(圓周速度)并提供速度反饋VC。此外，來自編碼器19的脈沖被累加并通過累加器ACC29轉(zhuǎn)換成滾筒圓周長度L2。
加法器21具有速度參考值VR或從比較器CP23傳來的最小速度Vmin以及從頻率/速度轉(zhuǎn)換器FV22傳來的速度反饋VC，速度的不同信號提供給驅(qū)動(dòng)器20，該驅(qū)動(dòng)器20是用于在不同信號的基礎(chǔ)上控制伺服電動(dòng)機(jī)MR18的電機(jī)速度的半導(dǎo)體電源轉(zhuǎn)換器。半導(dǎo)體電源轉(zhuǎn)換器可以是硅可控整流器，DC換流器，矢量變換器，PWM變換器或者類似裝置，取決于電機(jī)(DC電機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或者AC電動(dòng)機(jī))的類型以及所需的功率。
卷材的空白長度L和滾筒11的控制長度Lq通過來自外部的設(shè)置終端被傳遞給L-Lq計(jì)算器30和Vmax表31。Vmax表31開始存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器內(nèi)。通過參考空白長度L和控制長度Lq，允許的最大速度Vmax可以通過Vmax表獲得。卷材10在低于該值(允許的最大速度Vmax)的速度下被供給。
數(shù)值L-Lq，L2和L1由計(jì)算器30，累加器29和累加器27分別提供給加法器28，在加法器28中計(jì)算出值E＝(L-Lq)-L1+L2，然后值E被提供給數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV26。
數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV26進(jìn)一步提供加速度α。為此，當(dāng)數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV26將長度數(shù)值E＝L-Lq-L1+L2轉(zhuǎn)換成速度VO，這通過非線性轉(zhuǎn)換器而不是線性轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)，該非線性轉(zhuǎn)換器中長度E的線性改變近似于速度VO的線性改變。此外，轉(zhuǎn)換器DV26設(shè)定輸出速度VO的梯度作為加速度α。
數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV26的輸出VO與頻率/速度轉(zhuǎn)換器FV24的輸出V通過加法器25進(jìn)行計(jì)算從而提供值VR(＝V-VO)，該VR值隨后被輸入到比較器CP23中，在該比較器CP23中值VR與設(shè)置的最小速度Vmin相比較。VR和Vmin中的較大者從比較器中輸出。比較器CP23的輸出與頻率/速度轉(zhuǎn)換器FV22的輸出VC通過加法器21進(jìn)行計(jì)算，從而提供了上述值(VR或者Vmin)-VC，該值隨后被輸入到驅(qū)動(dòng)器20中。
安裝在滾筒11的外圓周面上的加工工具12具有圓周長度LP，這種高速加工機(jī)1包括當(dāng)LP的后端12E經(jīng)過底部固定中心時(shí)用來測量的傳感器6。傳感器6在此被稱為LP傳感器。該傳感器可以是安裝在滾筒軸上的光學(xué)傳感器或者絕對(absolute)編碼器，圖2中顯示了光學(xué)傳感器。
下面對操作的描述將從操作的一個(gè)節(jié)距完成時(shí)的時(shí)間點(diǎn)開始，即加工工具的旋轉(zhuǎn)完成以及LP端退出卷材的時(shí)候，換句話說，也就是當(dāng)LP傳感器6產(chǎn)生信號SE的時(shí)候，該SE信號表示LP端12E經(jīng)過底部固定端。累加器27和29被信號SE清零(L1＝L2＝0)，值E＝L-Lq通過數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV26轉(zhuǎn)換成VO，并且值V-VO＝VR變?yōu)樗俣葏⒖贾怠?br> (1)當(dāng)L＞LP時(shí)VO為正數(shù)，值V-VO＝VR小于卷材的速度V，并且循環(huán)將進(jìn)入減速階段，其中滾筒的圓周速度將如圖5和7所示。因此，L2將小于L1由此加法器28的輸出E＝L-Lq-L1+L2從正數(shù)向零的方向變化直到E變?yōu)榱?，也就是，VO變?yōu)榱悴⑶襆1-L2＝L-Lq。即，在循環(huán)的該階段中當(dāng)卷材長度L1為L時(shí)，滾筒的圓周長度L2等于控制長度Lq，此后，L1的增大將與L2的增大相當(dāng)，并且在長度LP上加工工具的加工實(shí)現(xiàn)卷材和滾筒同時(shí)進(jìn)行。在到達(dá)LP端時(shí)，作為由LP傳感器6產(chǎn)生的信號SE的結(jié)果，值E變?yōu)長-Lq，此后前述的步驟重復(fù)進(jìn)行。
(2)當(dāng)L＜LP時(shí)當(dāng)累加器27和29的值L1和L2被分別清除時(shí)，值E＝L-Lq通過數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV26變?yōu)閂O，但是值VO和值V-VO＝VR＞V為負(fù)數(shù)，并且循環(huán)將進(jìn)入加速階段，其中滾筒的圓周速度將如圖6和圖8中所示。因此，L2將比L1大，從而使輸出E＝L-Lq-L1+L2從負(fù)數(shù)朝零的方向變化直到E變?yōu)榱?，也就是說，VO變?yōu)榱悴⑶襆1-L2＝L-Lq。即，在循環(huán)的該階段中當(dāng)卷材長度L1為L時(shí)，滾筒的圓周長度L2等于控制長度Lq，此后，L2的增大將與L2的增大相當(dāng)，并且在長度LP上加工工具的加工實(shí)現(xiàn)卷材和滾筒同步。在到達(dá)LP端時(shí)，作為由LP傳感器6產(chǎn)生的信號SE的結(jié)果，值E變?yōu)長-Lq，此后前述的步驟重復(fù)進(jìn)行。
此外，雖然在圖2中未示出，但卷材10上印刷有標(biāo)記。在現(xiàn)有技術(shù)中，該標(biāo)記通過標(biāo)記測試傳感器51測試從而適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)印刷。然而，在本發(fā)明中，卷材長度的測量ACC的內(nèi)容L1被檢查并且在測試標(biāo)記的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正。此外，滾筒圓周長度的測量ACC的內(nèi)容L2通過LP傳感器6或者單獨(dú)設(shè)置的并用于校正的原始位置(home position)傳感器進(jìn)行核對，因此使得進(jìn)一步提高精確度成為可能。
如前面所討論的，根據(jù)本發(fā)明，即使安裝在滾筒上的加工工具例如印版、沖模和鑄模具有不同的尺寸，提供這樣一種高速加工機(jī)是可能的，該加工機(jī)通過在L-Lq計(jì)算器30中設(shè)定非加工長度(空白長度L)以及滾筒缺少加工工具段的圓周長度(加工長度Lq)，對不同節(jié)距的卷材例如紙、塑料、纖維、金屬箔片以及它們的組合物，能夠?qū)崿F(xiàn)在任何所需的位置處以任何所需的節(jié)距進(jìn)行加工。
接著，本發(fā)明的高速加工機(jī)的第二實(shí)施例將參照圖10中所示的印刷機(jī)進(jìn)行描述。該印刷機(jī)作為一種間歇式高速型具有特殊的特征。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的印刷機(jī)具有伺服電動(dòng)機(jī)MF，其用于加速和減速，以及在加工的每個(gè)循環(huán)中向前或者向后推進(jìn)用于移動(dòng)卷材材料的進(jìn)給裝置，此外伺服電動(dòng)機(jī)MR在加工的每個(gè)循環(huán)中用于使?jié)L筒加速和減速。因?yàn)楣┝掀鞯乃俣纫部梢愿淖儯诰聿牟牧现刑峁┝藟|圈，該墊圈作為用于適應(yīng)卷材的前部和后部之間的速度不一致的裝置的一個(gè)示例(見圖10)。
通過兩個(gè)互相協(xié)調(diào)一致的伺服電動(dòng)機(jī)的加速和減速，獲得具有較高生產(chǎn)速度的高速加工機(jī)成為可能，該裝置具有較寬范圍內(nèi)變化的加工工具尺寸以及較寬范圍內(nèi)變化的卷材尺寸。
在下面的描述中，用于描述第二實(shí)施例的所需術(shù)語具有它們自身的含義，即使這些術(shù)語與第一實(shí)施例中描述所用的術(shù)語一樣，其中LP表示加工工具的圓周長度＝通過加工工具加工的卷材長度(下文稱之為加工長度)；Lq表示滾筒上缺少加工工具的部分的圓周長度(下文稱之為控制長度)；并且LP+Lq＝πD表示滾筒的周長(在此D為滾筒的直徑)。
L表示卷材的沒有加工的長度(稱之為空白長度)；并且LP+L表示節(jié)距或者重復(fù)長度。
圖11和12表示第二實(shí)施例中數(shù)字控制伺服電動(dòng)機(jī)的速度的波形，其中圖11A，12A表示滾筒伺服電動(dòng)機(jī)的圓周速度；圖11B、12B表示供給裝置伺服電動(dòng)機(jī)的圓周速度。
在加工長度LP上，滾筒和供給裝置以相同的速度同步運(yùn)行，但是在控制長度Lq上，滾筒和供給裝置兩者的速度都是變化的以至于當(dāng)滾筒在它的長度Lq上旋轉(zhuǎn)時(shí)，供給裝置在它的長度L上提供卷材。
(1)當(dāng)L＜Lq時(shí)當(dāng)供給裝置減速時(shí)，滾筒加速(圖11A和11B)。
(2)當(dāng)L＞Lq時(shí)當(dāng)供給裝置加速時(shí)，滾筒減速(圖12A和12B)。
通常，高速加工機(jī)本身是加工生產(chǎn)線的控制者，而該加工機(jī)之前和之后的生產(chǎn)線部分是被動(dòng)的。尤其是，如圖10所示，卷材具有位于高速加工機(jī)的上游和下游的墊圈，墊圈的數(shù)量在前部(例如，通過卷繞材料的重繞)和后部(例如通過產(chǎn)品卷材的卷取)被控制，并且在加工過程中滾筒和供給裝置的同步速度(被稱之為VO)單獨(dú)設(shè)置。
如圖13和14所示，虛擬長度LO(下文稱之為參考長度)被引入用于改變滾筒和供給裝置兩者的速度，其中圖13A顯示了當(dāng)處于加速狀態(tài)下的滾筒的圓周速度，圖13B表示了減速狀態(tài)下的滾筒的圓周速度。圖14A顯示了供給裝置在減速狀態(tài)下的圓周速度，圖14B顯示了供給裝置在加速狀態(tài)下的圓周速度。
假如供給裝置通過它的參考長度LO以相同的速度VO供給卷材，滾筒本身相對于速度VO加速(或者減速)從而在長度LO-L上前進(jìn)更多(或者更少)。結(jié)果，Lq-LO+LO＝Lq，即滾筒旋轉(zhuǎn)長度Lq。
假如滾筒在參考長度LO上以同步速度VO旋轉(zhuǎn)，供給裝置本身相對于速度VO減速(或者加速)從而在長度LO-L上前進(jìn)更少(或者更多)。結(jié)果，Lq-LO+LO＝Lq，即供給裝置通過它的空白長度L供給卷材。
如何確定參者長度Lo如果參考長度LO可以任意確定，可能會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的情況。
如果參考長度LO接近于控制長度Lq，值|Lq-LO|變小但是值|L-LO|變大，以至于滾筒的速度變化比供給裝置的速度變化結(jié)束地更早。如果參考長度LO接近于空白長度L，值|Lq-LO|變大但是值|L-LO|變小，以至于滾筒的速度變化比供給裝置的速度變化結(jié)束的更晚。因此，參考長度LO應(yīng)該處于Lq和L之間，并且理論上講，參考長度可以根據(jù)滾筒和供給裝置的加速度比通過在Lq和L之間按比例分配來確定。
如果滾筒的加速度和供給裝置的加速度相同，參考長度LO可以為Lq和L的中間值。
當(dāng)Lq＞L時(shí)，圖15A表示了滾筒圓周速度，圖15B顯示了供給裝置的圓周速度，因此Lq＞LO＞L，并且Lq-LO＝αRΔ·Δ＝αRΔ2LO-L＝αFΔ·Δ＝αFΔ2(3)(Lq-LO)/(LO-L)＝αRΔ2/αFΔ2＝αR/αFLO＝(Lq+(αR/αF)L/(1+αR/αF) (4)(2)當(dāng)Lq＜L時(shí)，圖16A顯示了滾筒圓周速度，圖16B顯示了供給裝置的圓周速度，因此Lq＜LO＜L，并且LO-Lq＝αRΔ2L-LO＝αFΔ2(5)(LO-Lq)/(L-LO)＝αR/αF因此，LO同樣地可以由等式(4)來表示。
其中αR為滾筒的加速度；αF為供給裝置的加速度；并且Δ為加速時(shí)間。
加速度取決于電機(jī)轉(zhuǎn)矩和電機(jī)軸轉(zhuǎn)換慣性。
通過等式(3)和(5)，加速時(shí)間Δ可以通過下面推導(dǎo)得出Δ=|Lq-LO|αR]]>或Δ=|Lq-LO|αF---(6)]]>以空白長度Lq和空白長度L作為地址的LO(參考長度)表可以根據(jù)等式(4)通過設(shè)計(jì)計(jì)算得出并且可以通過跟蹤路徑校正。
同步速度VO的最大值Vomax
參考長度LO的供給時(shí)間必須大于速度改變時(shí)間2Δ，如圖15和16所示。
在加工操作開始之前速度改變已經(jīng)完成并且同步速度VO已經(jīng)建立是前提條件。
供給時(shí)間≥速度改變時(shí)間即，LOVO≥2Δ]]>···VO≤LO2Δ---(7)]]>···Vomax=LO2|Lq-LO|αR]]>或LO2|LOL|αR---(8)]]>滾筒和供給裝置的速度極限盡管在圖示的例子中所有的線性加速和線性減速的速度變化波形顯示為三角形，但在速度改變在控制長度Lq上進(jìn)行的情況下，實(shí)際上這種波形由于速度極限可以為梯形。
圖17顯示了速度被最大速度Vmax限制的例子，其中最大速度Vmax由電機(jī)的額定每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)和機(jī)器的規(guī)格確定。另一方面，因?yàn)闈L筒經(jīng)常需要一些或者其它的準(zhǔn)備，例如需要在完成加工操作之后加墨水，因此不允許滾筒反向旋轉(zhuǎn)，但是在許多情況下可以限制在最小速度Vmin(在正向旋轉(zhuǎn)上)，如圖18所示。同樣地，在一些情況下，由于卷材的性質(zhì)而不允許供給裝置反向旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明作為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備提供了用于控制滾筒和供給裝置的極限速度的控制系統(tǒng)。即，為反向旋轉(zhuǎn)設(shè)置為負(fù)值的最小速度Vmin，當(dāng)設(shè)定Vmin為零時(shí)，滾筒和供給裝置停止旋轉(zhuǎn)。
在任何情況下，如圖17和18中所示，滾筒和供給裝置的圓周速度與圖15和16所示的情況相比具有一定的滯后，以至于等式(4)和(8)是不精確的。此外，因?yàn)樵诘谝晃恢锰?，在速度改變結(jié)束時(shí)需要控制的還原時(shí)間，如圖15和16所示，Vomax稍低于從等式(8)所獲得的值是可行的。
由于這些原因，當(dāng)根據(jù)等式(8)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算所獲得的Vomax表可以開始工作時(shí)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的Vomax表優(yōu)選地可以根據(jù)圖17和18中所示的速度極限以及圖15和16中所示的控制還原時(shí)間在通過跟蹤路徑實(shí)際測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正。
根據(jù)本發(fā)明的代表高速加工機(jī)第二實(shí)施例的印刷機(jī)100的細(xì)節(jié)現(xiàn)在將參照圖10進(jìn)行描述。
滾筒111具有安裝在其上的加工工具112。卷材110通過擠壓輥113與滾筒111相接觸。滾筒111和擠壓輥113通過伺服電動(dòng)機(jī)MR120驅(qū)動(dòng)。
設(shè)置在前面和后面的分別是第一供給器和第二供給器，每個(gè)供給器包括供給輥114和測量輥115，這些輥通過伺服電動(dòng)機(jī)MF140驅(qū)動(dòng)，共同組成了供給裝置，該供給裝置通過滾筒111供給材料并用于旋轉(zhuǎn)加工。
編碼器121和141與伺服電動(dòng)機(jī)120和140的軸相連接，并分別產(chǎn)生脈沖，脈沖的頻率通過頻率/速度轉(zhuǎn)換器FV124和FV144轉(zhuǎn)換成速度，并分別提供速度反饋VCR和VCF。從電機(jī)軸的編碼器送來的脈沖同樣也分別在累加器ACC131和151中累加，并轉(zhuǎn)換成滾筒的圓周長度L2R或者供給裝置的供給長度L2F。
加法器126的輸出速度參考值VO-VR＝VRO與比較器CP125的VRmin值相比較，當(dāng)VRO＞VRmin時(shí)，輸出VRO；當(dāng)VRO≤Vmin時(shí)，輸出Vmin。同樣地，加法器146的輸出速度參考值VO-VF＝VFO與比較器CP145的VFmin值相比較，當(dāng)VFO＞VFmin時(shí)，輸出VFO；當(dāng)VFO≤VFmin時(shí)，輸出VFmin。
加法器123從速度參考值VRO或者VRmin減去速度反饋VCR，并且將得到的結(jié)果輸出到驅(qū)動(dòng)器122上。同樣地，加法器143從速度參考值VFO或者VFmin減去速度反饋VCF，并且將得到的結(jié)果輸出到驅(qū)動(dòng)器142上。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器122和142為可以控制相關(guān)電機(jī)速度的半導(dǎo)體電源轉(zhuǎn)換器也可以是硅可控整流器，DC換流器，矢量變換器，PWM變換器或者類似裝置，取決于電機(jī)(DC電機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或者AC電動(dòng)機(jī))的類型以及所需的功率。
卷材的空白長度L和滾筒111的控制長度Lq通過外部設(shè)定而獲得。同步速度VO同樣也由外部設(shè)定獲得并送到振蕩器116，該振蕩器116隨后輸出相應(yīng)頻率的脈沖FO。
當(dāng)L和Lq已知時(shí)，VOmax可以從VOmax表讀出，并且同步速度VO小于VOmax。
脈沖FO在ACC129和149中累加并且分別轉(zhuǎn)換成滾筒參考值L1R和卷材參考值L1F。
當(dāng)加工長度LP的尾端(LP端)經(jīng)過底部固定中心時(shí)，用于測試的傳感器在這里被稱為LP傳感器106。該傳感器可以是光學(xué)傳感器或者安裝在滾筒軸上的絕對編碼器。
數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV128和148分別將數(shù)值輸入ER和EF轉(zhuǎn)換成速度VR和VF，從而使長度E產(chǎn)生與速度V的線性變化近似的線性變化。此外，可以設(shè)置輸出V的變化速率，即數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV的加速度，并且在此可以想到加速度可以分別設(shè)置成αR和αF。
操作下面對操作的描述將從操作的一個(gè)節(jié)距完成時(shí)的時(shí)間點(diǎn)開始，即，加工工具旋轉(zhuǎn)完成并且LP端退出卷材的時(shí)刻，換句話說，也就是LP傳感器106產(chǎn)生信號SE，所有的累加器ACC被該信號清除的時(shí)刻。(1)首先，滾筒電機(jī)MR120的數(shù)值的控制將得到解釋。
數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV128的輸入為LO-Lq-L1R+L2R＝ER(9)當(dāng)L1R和L2R在LP端被清除時(shí)，值ER＝LO-Lq通過數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV128變?yōu)閂RO，并且加法器126的輸出，即速度參考值VRO變?yōu)榈扔赩O-VR。
當(dāng)LO＞Lq時(shí)，VR＞0并且VRO＜0，循環(huán)進(jìn)入減速階段。
當(dāng)LO＜Lq時(shí)，VR＜0并且VRO＞0，循環(huán)進(jìn)入加速階段。
在減速階段中，L2R小于L1R，因此等式(9)中的值ER從正數(shù)朝零的方向變化，直到ER變?yōu)榱?，VR變?yōu)榱悴⑶襆1R-L2R＝LO-Lq。
在加速階段中，L2R大于L1R，因此等式(9)中的值ER從負(fù)數(shù)朝零的方向變化，直到L1R-L2R＝LO-Lq。
即，當(dāng)滾筒的參考長度L1R變?yōu)閰⒖奸L度LO時(shí)，滾筒的圓周長度L2R等于控制長度Lq，然后L1R的增長與L2R的增長相當(dāng)，加工操作將實(shí)現(xiàn)長度LP與L1R和L2R同步。在到達(dá)LP端時(shí)，L1R和L2R的累加器ACC129和131被LP傳感器產(chǎn)生的信號清除，然后上述的步驟重復(fù)進(jìn)行。
(2)下面將解釋滾筒電機(jī)MF140的數(shù)值控制。
數(shù)值/速度轉(zhuǎn)換器DV148的輸入為LO-Lq-L1F+L2F＝EF(10)當(dāng)L1F和L2F在LP端被清除時(shí)，值EF＝LO-L，并且速度參考值VFO變?yōu)榈扔赩O-VF。
當(dāng)LO＞Lq時(shí)，VF＞0并且VFO＜0，循環(huán)進(jìn)入減速階段。
當(dāng)LO＜Lq時(shí)，VF＜0并且VFO＞0，循環(huán)進(jìn)入加速階段。
在減速階段中，L2F小于L1F，因此等式(10)中的值EF從正數(shù)朝零的方向變化，直到EF變?yōu)榱?，VF變?yōu)榱悴⑶襆1F-L2F＝LO-L。
在加速階段中，L2F大于L1F，因此等式(9)中的值EF從負(fù)數(shù)朝零的方向變化，直到EF變?yōu)榱?，VF變?yōu)榱悴⑶襆1F-L2F＝LO-L。
即，當(dāng)滾筒的參考長度L1F變?yōu)閰⒖奸L度LO時(shí)，供給長度等于控制長度Lq，然后L1F的增長與L2F的增長相當(dāng)，加工操作將實(shí)現(xiàn)長度LP與L1F和L2F同步。在到達(dá)LP端時(shí)，L1F和L2F的累加器ACC149和151被LP傳感器產(chǎn)生的信號清除，然后上述的步驟重復(fù)進(jìn)行。
此外，雖然在圖10中未示出，但如果材料卷材具有印刷在其上的標(biāo)記，卷材長度的累加器ACC中的內(nèi)容L1F或L2F可以通過標(biāo)記傳感器檢測和校正。此外，滾筒圓周長度的累加器ACC的內(nèi)容L1F或L2F可以通過單獨(dú)設(shè)置的內(nèi)置式傳感器檢測和校正。
如上所述，應(yīng)該理解的是，即使安裝在滾筒上的加工工具(例如印版，沖模和鑄模)具有不同的尺寸，本發(fā)明提供了一種間歇式高速加工機(jī)，其允許降低資金的投入并且同時(shí)簡化工具的結(jié)構(gòu)和更換從而使卷材的平均速度最大化，從而加快生產(chǎn)速度，由于數(shù)字控制驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置通過改變滾筒和供給裝置兩者的速度從而使尺寸相一致，并且對于不同節(jié)距的卷材，例如紙、塑料、金屬箔以及它們的組合物使?jié)L筒和供給裝置能夠同步運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工。
權(quán)利要求
1.一種高速加工機(jī)，包括滾筒；安裝在滾筒的一部分外圓周表面上的加工工具；用于移動(dòng)由研究材料制成的卷材從而進(jìn)行加工的卷材驅(qū)動(dòng)裝置；用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒的滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；以及控制裝置，用于在將加工工具的旋轉(zhuǎn)圓周長度和卷材的移動(dòng)長度相匹配的同時(shí)實(shí)現(xiàn)將加工工具抵靠在卷材上；其特征在于所述控制裝置適于在作為給定值的卷材的非加工長度L和滾筒缺少加工工具段的長度Lq、以及在測試加工工具的后端時(shí)測出的滾筒的圓周旋轉(zhuǎn)長度和卷材的移動(dòng)長度的基礎(chǔ)上，通過對滾筒驅(qū)動(dòng)裝置加速和減速來控制滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，使卷材在非加工長度L上的移動(dòng)時(shí)間和滾筒在缺少工具段的長度Lq上的旋轉(zhuǎn)時(shí)間相互匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速加工機(jī)，還包括用來存儲(chǔ)最大允許卷材速度Vmax表的存儲(chǔ)器部，所述表以所述控制系統(tǒng)設(shè)定的卷材的非加工長度L以及滾筒的缺少工具段的長度Lq作為地址。
3.一種間歇式高速加工機(jī)，包括滾筒；安裝在滾筒的一部分外圓周表面上的加工工具；用于移動(dòng)用研究材料制成的卷材來進(jìn)行加工的供給裝置；用于驅(qū)動(dòng)供給裝置的供給驅(qū)動(dòng)裝置；用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒的滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；以及控制裝置，在將加工工具的旋轉(zhuǎn)圓周長度與卷材的移動(dòng)長度相匹配的同時(shí)，該控制裝置將加工工具抵靠在卷材上；其特征在于所述控制裝置適于在加工過程中作為給定值的卷材的非加工長度L和滾筒缺少加工工具段的長度Lq、以及滾筒和供給裝置的同步速度VO、以及在測試加工工具的后端時(shí)測出的卷材的移動(dòng)長度和滾筒的圓周旋轉(zhuǎn)長度的基礎(chǔ)上，通過對進(jìn)給器驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行加速和減速來控制進(jìn)給器驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，使卷材在非加工長度上的移動(dòng)時(shí)間與滾筒在缺少加工工具段的長度上的旋轉(zhuǎn)時(shí)間相互匹配，并且在加工過程中，通過控制供給驅(qū)動(dòng)裝置和滾筒驅(qū)動(dòng)裝置使供給裝置的速度和滾筒的轉(zhuǎn)速以同步速度VO相互匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的間歇式高速加工機(jī)，還包括用于存儲(chǔ)參考長度LO表的存儲(chǔ)部段，從而將滾筒加速或者減速段的長度確定為LO-Lq，供給裝置加速或者減速段的長度確定為LO-L，所述表以所述控制系統(tǒng)設(shè)定的卷材的非加工長度L以及滾筒的缺少加工工具段的長度Lq作為地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的間歇式高速加工機(jī)，還包括用于存儲(chǔ)允許同步速度VOmax表的存儲(chǔ)部段，所述表以所述控制系統(tǒng)設(shè)定的卷材的非加工長度L以及滾筒的缺少工具段的長度Lq作為地址。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速加工機(jī)及間歇式高速加工機(jī)，高速加工機(jī)包括在一部分外圓周表面上裝有加工工具的滾筒；用于移動(dòng)卷材的卷材驅(qū)動(dòng)裝置；用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)滾筒的滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；控制裝置，當(dāng)加工工具的旋轉(zhuǎn)圓周長度與卷材的移動(dòng)長度一致時(shí)，該控制裝置將加工工具抵靠在卷材上進(jìn)行卷材的加工；控制裝置適于在卷材的非加工長度和滾筒的缺少加工工具段的圓周長度、以及在測試加工工具后端時(shí)測出的滾筒的圓周旋轉(zhuǎn)長度和卷材的移動(dòng)長度的基礎(chǔ)上，通過加速和減速來控制滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，以至于卷材在非加工長度L上的移動(dòng)時(shí)間和滾筒在缺少工具段的長度上的旋轉(zhuǎn)時(shí)間相互匹配，因此可以在預(yù)定位置處以任何所需的節(jié)距來完成加工。
文檔編號B41F33/04GK1524692SQ2004100302
公開日2004年9月1日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月26日
發(fā)明者林克一, 山本勇 申請人:腦數(shù)控有限公司