專利名稱：借助于扭轉模型對印刷機進行的控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制印刷機的裝置和方法，印刷機具有多個印刷裝置、多個機械地彼此聯(lián)接的滾筒以及一個用于控制至少一個驅(qū)動馬達的控制計算機，驅(qū)動馬達驅(qū)動這些機械地聯(lián)接的滾筒。
背景技術：
膠印中的單張紙輪轉印刷機具有多個印刷裝置，它們分別將印刷圖像以一個確定顏色的分色(Auszug)施加到承印物上。通常，至少有四個印刷裝置，以便能印刷三原色紅、黃、藍以及黑色。但對于比如金色或銀色之類的專色來說，還可設置其它的印刷裝置。此外，可利用連接在印刷裝置之后的專門的上光裝置將上光液施加到承印物上。另外，單張紙輪轉印刷機可加工承印物的正反面，于是在這種情況下就要設置雙倍數(shù)量的印刷裝置和上光裝置。這在利用多種專色及隨后的上光裝置進行雙面印刷的印刷機中，就導致印刷和上光裝置的數(shù)量相當大；因此，現(xiàn)在在包裝印刷中16個印刷和上光裝置不再是少見的。
由于所有的印刷裝置是分色疊印的，所以重要的是，該疊印要套準精確地進行，也就是說，承印物上的各分色之間盡可能不出現(xiàn)定位偏差，因為否則的話就會讓印刷成品的觀察者看出圖像失真。并且，為了在疊印不同的分色時實現(xiàn)這種套準精確性，單張紙輪轉印刷機中的各個印刷和上光裝置通常通過齒輪組彼此連接。在這種情況下，印刷機的印版滾筒、橡皮布滾筒、壓印滾筒、傳遞滾筒以及翻轉滾筒機械地彼此聯(lián)接，且由一個或多個驅(qū)動馬達共同驅(qū)動。機械地聯(lián)接的滾筒在此表現(xiàn)為一個剛性有限的系統(tǒng)，于是就在一定的載荷下出現(xiàn)扭轉現(xiàn)象。此外，在每個單張紙膠印機的印刷裝置中設置了用于進行套準調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)可能性，以便能在必要時校正各分色之間的套準偏差，因為偏差還與印刷速度有關且在每個印刷任務時不盡相同。結果表明，套準的調(diào)節(jié)不僅與印刷速度有關而且還與驅(qū)動裝置的轉矩或印刷機的其它運行參數(shù)有關。
從DE3148449C1中已知一種用于減少多色膠印機中的套準誤差的方法，該多色膠印機的印刷裝置是由一個公共的馬達驅(qū)動的，并具有一個進行套準調(diào)節(jié)的裝置。該發(fā)明調(diào)整了由印刷機的驅(qū)動馬達提供的轉矩或表征該轉矩的參量與印刷機中為保持無缺陷的套準所需的套準調(diào)節(jié)之間的功能聯(lián)系。轉矩與必要的套準調(diào)節(jié)之間的功能聯(lián)系存儲在印刷機的計算機中。在印刷機的連續(xù)運行期間，監(jiān)控由驅(qū)動馬達提供的轉矩，并根據(jù)當前的轉矩進行套準調(diào)節(jié)。在此，轉矩與套準調(diào)節(jié)之間的聯(lián)系在印刷機試運轉時檢測并以真值表的形式存儲，或進行從轉矩和套準調(diào)節(jié)中產(chǎn)生數(shù)值對的計算。在這種情況下也存在一個在印刷運行當中可參照使用的真值表。這種方法的優(yōu)點在于，無需昂貴的控制計算機，因為僅需將瞬時測定的轉矩和真值表進行比較，緊接著提取并使用控制計算機中相應的套準調(diào)節(jié)值。但是，該方法存在很大的缺陷，即，不會對印刷機內(nèi)的、在將印刷機交付給用戶之后進行的變化作出反應，因為存儲在印刷機中的真值表不會考慮這種變化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種裝置和方法，利用其能進一步改進膠印機中的套準性并可在印刷運行期間對印刷機運行參數(shù)的變化作出反應。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于控制印刷機的方法，該印刷機具有多個印刷裝置、多個機械地彼此聯(lián)接的滾筒以及一個用于控制至少一個驅(qū)動馬達的控制計算機，該驅(qū)動馬達驅(qū)動機械地聯(lián)接的滾筒，其中，在機器計算機中存儲有一個扭轉模型，用于根據(jù)印刷機的至少一個可測量的運行參數(shù)或至少一個機器計算機已知的參量描述印刷機中可旋轉地、機械地彼此聯(lián)接的滾筒的扭轉狀態(tài)；由控制計算機基于通過扭轉模型計算出的值進行印刷機的控制。
根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種印刷機，它具有多個印刷裝置、至少一個驅(qū)動馬達、以及一個控制計算機，其中，印刷機中的至少一部分滾筒機械地彼此聯(lián)接。印刷機的機器控制裝置被設置用于借助于存儲在控制計算機中的扭轉模型，根據(jù)印刷機的至少一個可測量的運行參數(shù)或至少一個機器計算機已知的參量的變化校正套準偏差。
下面闡述本發(fā)明的特別有利的構型。
本發(fā)明可用于所有印刷機，在這些印刷機中多個印刷滾筒、橡皮布滾筒、印版滾筒或傳遞滾筒機械地彼此聯(lián)接。機械地聯(lián)接導致滾筒之一的變化必然也會對其它與之聯(lián)接的滾筒產(chǎn)生影響。因此，本發(fā)明完全適用于單張紙膠印機，該印刷機中的所有滾筒或至少一大部分滾筒通過機械地聯(lián)接裝置如連續(xù)的齒輪組或縱軸相互連接。此外，本發(fā)明的印刷機具有至少一個驅(qū)動馬達和一個控制計算機，驅(qū)動馬達驅(qū)動機械地聯(lián)接的滾筒，而控制計算機存儲有軟件形式的數(shù)學扭轉模型，用于在印刷機控制計算機中描述可旋轉地機械地彼此聯(lián)接的滾筒的扭轉狀態(tài)。該扭轉模型是一種算法，其即便在印刷機的運行中也可根據(jù)至少一個可測量的運行參數(shù)或控制計算機已知的參量恒定地重新計算各個彼此聯(lián)接的滾筒相互間的機械旋轉和位置。所述運行參數(shù)和已知參量例如可以是所述一個或多個驅(qū)動裝置的實際轉矩、驅(qū)動裝置的輸出功率、工作溫度、使用的印刷裝置、連接的部件、印刷裝置中墨區(qū)開口的設置等?；谕ㄟ^扭轉模型在印刷機運行期間計算的值，可使控制計算機干預印刷機的控制。該方法具有大的優(yōu)點，即，也可考慮印刷運行期間印刷機扭轉狀態(tài)的變化，這些變化例如是因為環(huán)境條件如溫度和空氣濕度的改變而產(chǎn)生的。此外，印刷機在運行期間可以是易于接近或難于接近的，于是由此也就會在相互聯(lián)接的滾筒的扭轉狀態(tài)上發(fā)生變化。如果印刷機相應的運行參數(shù)通過傳感器檢測并將之導入具有扭轉模型的機器計算機，那么就可計算相應的值以校正印刷機的設置并啟動相應的調(diào)節(jié)過程。
在本發(fā)明的第一構型中，這樣規(guī)定將至少一個表征所述至少一個驅(qū)動馬達的功率需用量的參量作為運行參數(shù)測量，并將之輸送給印刷機的控制計算機。印刷機的功率需用量例如可通過測量驅(qū)動馬達的消耗電流來檢測。所測的電流越大，驅(qū)動馬達從電力網(wǎng)中獲得的電功率就越大。驅(qū)動馬達的功率需用量例如可通過改變印刷速度而改變。如果印刷速度提高，那么驅(qū)動馬達的功率需用量必然也就改變，因為對于較高的印刷速度，相應地也就需要更大的驅(qū)動功率。但是，即便在印刷速度保持相同的情況下，印刷機的功率需用量也會例如因為受熱而改變。不過，印刷機功率需用量的變化不會在對設置無影響的情況下保持不變。在考慮所測的驅(qū)動馬達的功率需用量的情況下，可通過機器計算機中的扭轉模型計算對印刷機扭轉狀態(tài)的影響。然后，可由控制計算機對印刷機的設置作出相應的變化。
此外，這樣規(guī)定通過所述至少一個驅(qū)動馬達饋入滾筒中的轉矩作為運行參數(shù)被測量，并輸送給印刷機的控制計算機。除了測量驅(qū)動馬達的功率需用量外，或者替代地，也可檢測饋入印刷機滾筒中的轉矩。轉矩檢測同樣可通過驅(qū)動馬達進行或通過附加的轉矩傳感器進行，轉矩傳感器測量印刷機各個滾筒上的轉矩或齒輪組的齒輪上的轉矩。所檢測的轉矩值同樣輸送到印刷機的機器計算機中的轉矩模型，于是就可在那里根據(jù)分別檢測的轉矩計算印刷機的扭轉狀態(tài)。由此也可在印刷機上由控制計算機執(zhí)行相應必要的調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明一個特別有利的構型中，這樣規(guī)定借助于通過扭轉模型計算的值在印刷裝置中進行套準的調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)的調(diào)節(jié)。如果存在有上光裝置，自然也會調(diào)節(jié)該上光裝置中的套準性。正如前面所述，在疊印不同的分色時，套準性對于實現(xiàn)較高印刷質(zhì)量特別敏感，它關系到印刷機運行狀態(tài)的改變。這尤其適合印刷機中彼此連接的滾筒的扭轉狀態(tài)的變化。因此齒輪組就會在變熱時和在執(zhí)行印刷任務期間松弛，這就導致套準設置有所變化。實際上，印刷工人可通過以下方式獲知套準設置，即首先是通過牽引試驗印張并在那里注意套準的變化，或?qū)⒆詣诱{(diào)整套準偏差的自動套準監(jiān)控裝置安裝在印刷機中。但是，這樣的自動套準監(jiān)控成本昂貴且不適用于每種印刷機。此外，必須在承印物上設置相應專門的測量標記，該測量標記在承印物上相應地要占據(jù)空間，該空間在其他情況下可用于印刷圖像自身。不過，利用扭轉模型可根據(jù)運行參數(shù)如變化的功率需用量或轉矩變化恒定地即時重新計算印刷機中的扭轉狀態(tài)并以此為基礎在各個印刷裝置或上光裝置中進行套準調(diào)節(jié)。在這種情況下，無需成本昂貴的自動套準調(diào)節(jié)，根據(jù)通過扭轉模型計算的值進行套準控制就足夠了。如果印刷工人需要，就可首先在印刷機的屏幕上顯示套準調(diào)節(jié)的改變的值，于是印刷工人自身就可決定是由他手動進行套準調(diào)節(jié)還是讓印刷機進行套準調(diào)節(jié)。在后一種情況下，印刷工人可通過印刷機的控制計算機自動進行套準調(diào)節(jié)而簡化工作。在這種情況下，印刷工人不必操心套準調(diào)節(jié)正確值的驗收。除了套準調(diào)節(jié)外，還可在續(xù)紙裝置上進行前擋規(guī)的調(diào)節(jié)。在運行狀態(tài)改變時，該調(diào)節(jié)確保了傳遞叼紙牙中的紙張邊緣在參照滾筒上優(yōu)選是在機器中部或主驅(qū)動裝置的附近相對于參照狀態(tài)被跟蹤。這便通過比較參照滾筒上的紙張突出提高了印張傳送的可重復性，其中前面印刷裝置中的紙張突出自然也改變。在下面的說明中，除了套準調(diào)節(jié)外，也涉及前擋規(guī)的調(diào)節(jié)。
有利的是，可這樣規(guī)定印刷機具有一個用于監(jiān)控套準的測量裝置，且在控制計算機中借助于扭轉模型檢測到套準偏差時，在印刷裝置中進行套準調(diào)節(jié)的校正和/或前擋規(guī)的調(diào)節(jié)。在這種情況下，除了控制外還設置了套準的調(diào)節(jié)，其方式是，在印刷機中或在獨立的測量臺上檢測承印物上的套準標記，并將之輸送給印刷機的控制計算機。但是，為了改善套準調(diào)節(jié)的調(diào)整，在套準各個印刷裝置或上光裝置時同樣將檢測到的偏差輸送給印刷機控制計算機中的扭轉模型，于是在控制計算機計算用于校正的套準偏差的調(diào)節(jié)參數(shù)時會一同考慮印刷機中的扭轉狀態(tài)。較之常規(guī)的套準調(diào)節(jié)，這有了明顯的改進，因為套準偏差的校正可有針對性地實施，于是通過控制計算機就需要較少的調(diào)節(jié)步驟來校正套準偏差。不過，校正套準偏差時調(diào)節(jié)步驟的減少卻導致套準偏差能被快速地調(diào)整。這又會產(chǎn)生較少的在其上識別各分色的相應的套準偏差的承印物，這樣廢頁也就減少了。
此外，有利的是，這樣規(guī)定套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)的調(diào)節(jié)對于印刷機的至少一個選擇出的運行狀態(tài)正確地設定且套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)調(diào)節(jié)的正確的設定值與所屬的、選擇出的運行狀態(tài)相聯(lián)系地存儲在印刷機的控制計算機中。選擇出的運行狀態(tài)例如可以是確定的機器配置或確定的印刷速度。在這種情況下，印刷工人在安裝調(diào)整運行(以較小的印刷速度實施)中可自己設定各個印刷裝置中的套準，直到符合其理想的結果。在這種情況下，選擇出的印刷速度是調(diào)整速度。按此方式，就可在調(diào)整速度下校正來自印版曝光、印版張緊過程以及機器扭轉狀態(tài)的影響。如果結果符合印刷工人的理想，印刷工人就可通過相應的輸入使之對印刷機的控制計算機作出應答。通過該應答信號，啟動存儲過程，在該存儲過程中，設定的套準調(diào)節(jié)值、實際消耗的驅(qū)動功率或轉矩以及其它附加的數(shù)據(jù)存儲在印刷機控制裝置中。之后，印刷工人可將印刷機轉換到印刷運行并達到全機速。根據(jù)當前達到的機器速度，印刷機控制裝置借助于扭轉模型和在調(diào)整速度下存儲的套準調(diào)節(jié)值計算相應的套準調(diào)節(jié)值，以便確保即便在全機速下也能進行無缺陷的印刷。因此，如果印刷機的印刷速度改變，就不用對套準調(diào)節(jié)值進行其它情況下印刷工人通常實施的人工跟蹤。這便可做到在印刷速度改變時，在考慮扭轉模型的情況下基于針對選擇出的印刷速度正確設定的套準調(diào)節(jié)，自動進行印刷速度改變時的套準調(diào)節(jié)的校正。只要印刷工人在其他速度時開動機器，就借助于扭轉模型進行套準調(diào)節(jié)的相應校正，印刷工人不必干預其中。
在本發(fā)明的一個構型中，這樣規(guī)定通過檢測運行參數(shù)，對印刷機的多個部件或印刷裝置產(chǎn)生影響。正如已經(jīng)提到的那樣，這樣的運行參數(shù)可以是印刷機的功率需用量或轉矩需用量。為了能正確實施各個印刷裝置或上光裝置中的套準調(diào)節(jié)，通常必須通過傳感器檢測相應的套準偏差。這在使用具有起實施作用的扭轉模型的控制計算機時不再是必需的，因為足夠的是，借助于一個唯一的檢測量例如是印刷機的功率需用量就可對印刷機的多個印刷裝置產(chǎn)生影響。因為扭轉模型考慮并描述了印刷機各個印刷裝置中的扭轉狀態(tài)乃至滾筒的聯(lián)接，所以一并考慮了各個印刷裝置中套準調(diào)節(jié)的作用。通過扭轉模型，可計算運行參量如功率需用量對印刷機所有印刷裝置或上光裝置的作用，于是機器控制裝置就可通過套準調(diào)節(jié)裝置在所有印刷裝置或上光裝置上進行相應的校正。
此外，印刷機的扭轉狀態(tài)可在至少兩個位置上借助于傳感器在測量技術上檢測。在印刷機中的至少兩個位置上設置有傳感器，它們例如通過分別施加的轉矩或傳感器之間的差動扭轉附加地測量扭轉。測量值可被接收到扭轉模型中，以便就此在至少兩個位置上檢查可能產(chǎn)生的校正需求。在這種情況下，借助于扭轉模型，不僅計算測量值，而且該扭轉模型還被用于校驗，這就提高了精確度。被測量的值可通過扭轉模型考慮用于插入位于其間的值。借助于傳感器測定的測量值還可用于使運行其間的扭轉模型最佳化。在這種情況下，通過使扭轉模型的參數(shù)恒定地或以確定的時間間隔相應地適配，測量值被以學習(lernend)的控制的方式考慮。
有利的是這樣規(guī)定印刷機的印刷裝置中的轉矩分配是可變地設定的，或根據(jù)機器配置進行。除了各個印刷裝置中的套準調(diào)節(jié)外，套準校正還可這樣進行，即，各個印刷裝置中的轉矩分配例如根據(jù)印刷速度改變。這可通過印刷裝置中的制動器進行，或可設置附加的驅(qū)動馬達，借助后者可改變轉矩分配。經(jīng)證明特別有利的是，驅(qū)動馬達在印刷裝置中的轉矩分配是根據(jù)印刷裝置的當前的配置進行的。此外，各個印刷裝置中的轉矩需用量還取決于對于當前的印刷任務到底使用多少印刷裝置、例如是否在正面印刷或反面印刷中工作、以及墨區(qū)開口分別是怎樣的。所有這些與當前的印刷任務有關的配置導致各個印刷裝置中的轉矩需用量產(chǎn)生變化。并且，該需用量也可借助于扭轉模型計算，以便由此改進承印物上的印刷質(zhì)量。
在本發(fā)明的另一構型中，這樣規(guī)定借助于扭轉模型，在雙面印刷時在翻轉滾筒之后通過套準調(diào)節(jié)校正關于承印物正反面的位置偏差。并且，在雙面印刷中，與在純正面印刷中完全一樣，在每種印刷速度下在印刷機中出現(xiàn)一個扭轉狀態(tài)。如果該扭轉狀態(tài)因功率需用量變化或轉矩需用量變化而變化，那么在此也會像在純正面印刷中一樣發(fā)生套準變化。不過，在雙面印刷中，承印物正反面上的印刷圖像之間的套準精確度也會附加地發(fā)生變化。但是，正反面上的印刷圖像之間應盡可能不產(chǎn)生配準偏差，因為否則的話例如在沒有由于正面印刷圖像或反面印刷圖像中的不同位置而裁切掉一部分的情況下就無法將承印物無邊緣地切邊。因此，也希望正反面之間的配準偏差盡可能小。該偏差也可借助于機器控制裝置中的扭轉模型計算，并且由此在印刷機中執(zhí)行相應的校正。
在本發(fā)明的一個特別有利的構型中，這樣規(guī)定印刷機的改變的扭轉狀態(tài)被計算，由計算出的扭轉狀態(tài)計算承印物在印刷機中翻轉滾筒之前存在的套準偏差，對翻轉滾筒之后的印刷裝置施加具有相對于翻轉之前的印刷裝置的紙張邊緣損耗的兩倍值的套準調(diào)節(jié)以校正套準偏差。在這種情況下，通過翻轉裝置之后的印刷裝置和上光裝置上的套準調(diào)節(jié)裝置校正承印物正反面之間的配準偏差。借助于扭轉模型，計算實際的扭轉狀態(tài)，由此得到承印物合計通過翻轉之前的印刷裝置的紙張邊緣損失。于是就像在純正面印刷中那樣，借助于扭轉模型計算相應的套準調(diào)節(jié)值。對于翻轉裝置之后的印刷裝置和上光裝置來說，兩倍于確定出的紙張邊緣損失地校正所有的套準調(diào)節(jié)值，于是在正反面的印刷圖像之間就不再出現(xiàn)配準偏差。因此，借助于本發(fā)明也就可有效地避免雙面印刷中的配準偏差。
本發(fā)明另一有利的構型是借助于個別機器的校準試驗通過改善模型結果而得到的。因為無論是齒輪組的撓性還是驅(qū)動裝置的電流/轉矩特征都會具有小偏差，所以一個機器上的個別結果可這樣得到改善，即，在印刷機交付給用戶之前在理想條件下進行標準化的印刷測試，隨后借助于由此得到的值對扭轉模型的結論加以改善，例如加以換算。在最簡單的情況下，換算系數(shù)在此疊加在所有的值上以進行校正。這種校準僅需要一次。


下面參照多幅附圖對本發(fā)明進行詳細的描述和解釋，其中圖1單張紙膠印機，其中印刷裝置和上光裝置中的套準調(diào)節(jié)通過儲存在機器控制裝置中的扭轉模型加以控制；圖2圖1中印刷機的機器控制裝置的結構；圖3在具有10個印刷裝置的印刷機中進行雙面印刷時的紙張邊緣損耗的圖表。
具體實施例方式
圖1中示出一個印刷機1，它在膠印輪轉印刷中加工印張式的承印物22。印刷機1具有五個印刷裝置6和一個上光裝置7。頭四個印刷裝置6在此用于在正面印刷中施加四種原色黃、紅、藍以及黑色的油墨，而第五印刷裝置6充填有專色油墨如銀色、金色或類似油墨。但在印刷裝置6中使用的油墨對于本發(fā)明的功能發(fā)揮來說是完全不相干的。繼第五印刷裝置6之后，被印刷的印張22在上光裝置7中被設置上光油層。在上光裝置7中制完的印張22借助于收紙傳送鏈8中的叼紙牙橋被抓住并在收紙裝置3中收放到收紙堆4上。如果收紙堆4已達到其最大高度，就將其取走并對之進行再加工。續(xù)紙裝置2位于印刷機1的與收紙裝置相反的那一側上，該續(xù)紙裝置2從續(xù)紙堆5取走印張式的承印物22并通過續(xù)紙臺15將其輸送到印刷機1的第一印刷裝置6。印張式的承印物22借助于滾筒9、10從第一印刷裝置6一直傳送到上光裝置7。
每個印刷裝置6具有一個壓印滾筒10，后者與橡皮布滾筒13共同構成印刷間隙，油墨在印刷裝置6中的印刷間隙中被施加到印張22上。在每個印刷裝置中，印刷油墨自身位于輸墨裝置11內(nèi)，該輸墨裝置根據(jù)當前的印刷任務計量印刷油墨。為了影響油墨的印刷特性，在每個印刷裝置6中還具有一個潤濕裝置12，利用該潤濕裝置可有針對性地饋送潤濕劑。如此潤濕的印刷油墨在印刷裝置6中被轉移到印版滾筒14上，該印版滾筒14支承印版且通過滾動運動將施加上的印刷油墨轉移到橡皮布滾筒13上。原則上說，所有的印刷裝置6構造相同，但不一定必須要這樣構造。在圖1中，印張22在各個印刷裝置6之間借助于翻轉滾筒9傳送。這些翻轉滾筒9允許印刷機1執(zhí)行雙面印刷運行。借助于翻轉滾筒9，被印刷的印張22可在每個印刷裝置6之間翻轉，這樣無論是正面還是反面都能得以印刷。
上光裝置7位于第五印刷裝置6之后，在該上光裝置中，可附加地在印完的印張22上施加一個光油層。圖1中的印刷機1是這樣設計的，即，所有的滾筒9、10、13、14以及輸墨裝置11和潤濕裝置12通過齒輪組相互機械地聯(lián)接。在此情況下，各個印刷裝置6或滾筒9、10、13、14可通過一些離合裝置于連續(xù)的機械齒輪組脫聯(lián)。但在印刷運行當中，所有滾筒9、10、13、14都固定地機械地彼此聯(lián)接且由一個公共的主驅(qū)動馬達16驅(qū)動。在圖1中，主驅(qū)動馬達6驅(qū)動第三印刷裝置6中壓印滾筒10的齒輪，力從這里通過齒輪組傳遞到印刷機1的其它滾筒9、10、13、14上。
在印刷裝置6和上光裝置7中，各個分色和光油層是疊加地印刷的。為實現(xiàn)最佳的印刷效果，需要盡可能準確地疊加印刷所有的分色和光油層，因為否則的話就會出現(xiàn)圖像失真。這種準確的疊加定位在印刷業(yè)中稱為套準性。雖然各個印刷裝置6中的滾筒10、13、14機械地彼此聯(lián)接，但齒輪組仍具有一定的彈性，其中各個滾筒例如印刷裝置6中的印版滾筒14借助于未示出的馬達可在一定的限度上相對旋轉以進行套準調(diào)節(jié)。該機器的相互聯(lián)接的滾筒9、10、13、14的扭轉主要與印刷機的運行狀態(tài)有關。在此情況下，尤其是印刷速度作用重大，但比如環(huán)境溫度、空氣濕度等的運行參數(shù)也要考慮。印刷機1傳動系中的扭轉可因此根據(jù)運行條件改變其狀態(tài)。扭轉狀態(tài)由相互聯(lián)接的滾筒9、10、13、14的剛性和載荷產(chǎn)生，這些滾筒即便程度小也總能稍稍地彼此扭轉。印刷機1的扭轉狀態(tài)直接導致印張22上的套準性發(fā)生變化。因此，在起動印刷機1時，為了開始一個印刷任務，印刷工人首先在選擇出的印刷速度的情況下調(diào)節(jié)印刷裝置6中各個分色和上光裝置7中光油層的套準性，該印刷速度通常大大低于最終的生產(chǎn)速度。這一點是如此進行的，即，生產(chǎn)一些印張22，它們隨后由印刷工人借助于測量儀器或放大鏡用肉眼加以分析。確定出的套準偏差通過各個印刷裝置6和上光裝置7中的套準調(diào)節(jié)得以校正。
為了校正套準調(diào)節(jié)，圖1中的印刷機1具有一個機器控制裝置20，它控制印刷機1所有的部件。機器控制裝置20具有一個計算機，它例如控制印刷機1的主驅(qū)動馬達16，此外還被設置用于監(jiān)控檢查各個印刷裝置6和上光裝置7中的未示出的套準調(diào)節(jié)馬達。為此，印刷裝置6和上光裝置7中的套準調(diào)節(jié)裝置通過一個通信連接21與機器控制裝置20連接。機器控制裝置20又與在此未示出的輸入裝置如屏幕和鍵盤連接，于是印刷工人就可根據(jù)預定值對印刷機1加以安排調(diào)整。因此，通過機器控制裝置20，印刷工人就可手動地進行各個印刷裝置6和上光裝置7中的套準調(diào)節(jié)。如果在印刷機1中具有相應的套準傳感器，則也可在閉合的調(diào)整回路中進行套準調(diào)節(jié)。但這對于本發(fā)明的功能發(fā)揮來說不是必需的。
換句話說，本發(fā)明使得盡可能地完全不需要調(diào)節(jié)干預。它涉及一個控制裝置，后者借助于印刷機1的一個或多個運行參數(shù)預先計算在運行期間出現(xiàn)的套準偏差并自動執(zhí)行套準調(diào)節(jié)。
此外，在印刷機1的續(xù)紙裝置2中具有一個可調(diào)節(jié)的前擋規(guī)23。該前擋規(guī)23也由機器計算機18控制。前擋規(guī)通常允許印張位置變化±1mm，由此同時對滾筒8、9、10上所有其它的傳送叼紙牙中的印張位置施加影響。借助于扭轉模型，也就可針對參照滾筒如一個翻轉滾筒9計算前擋規(guī)12必須調(diào)節(jié)多少，以便在選擇的參考滾筒上在傳送叼紙牙中具有理想的印張位置。因此，通過扭轉模型給出一個進一步校正的可能性。
下面在圖2中對圖1的機器控制裝置20進行詳細的說明。機器控制裝置20是由機器計算機18構成的，它計算并檢查印刷機1所有的運行過程。機器計算機18一方面監(jiān)控并檢查驅(qū)動控制裝置17，后者調(diào)節(jié)印刷機主驅(qū)動馬達16的功率需用量。另一方面，機器計算機18還控制套準控制裝置19，后者在各個印刷裝置6和上光裝置7中進行套準調(diào)節(jié)。因此，機器計算機18是機器控制裝置20的核心部件。
根據(jù)本發(fā)明，印刷機1的扭轉模型以軟件的形式存儲在機器計算機18中，它允許根據(jù)不同的參數(shù)計算印刷機1的扭轉狀態(tài)。在此情況下，運行參數(shù)可以是由主驅(qū)動馬達16輸出的轉矩或輸出的功率，也可以是印刷機1的環(huán)境溫度或工作溫度以及印刷機1的各個印刷裝置6中配置的設定。結果表明，足夠的是，例如恒定地檢測主驅(qū)動馬達16的功率需用量并在機器計算機18中將之輸送到扭轉模型，以便可求得印刷機1的扭轉狀態(tài)。借助于求得的扭轉狀態(tài)，可針對各個印刷裝置6和上光裝置7中的套準調(diào)節(jié)計算調(diào)節(jié)值，套準調(diào)節(jié)是經(jīng)由套準控制裝置19進行的。按此方式，可根據(jù)變化的運行參數(shù)借助于扭轉模型校正套準調(diào)節(jié)，而不必在印刷機1中設置成本昂貴的調(diào)節(jié)裝置。
借助于扭轉模型，在低調(diào)整速度下進行的正確的套準調(diào)節(jié)可由印刷工人換算到印刷機1的其它任意的印刷速度，于是印刷工人就不必在印刷速度變化時輸入新的套準調(diào)節(jié)值。
如果印刷機1在雙面印刷運行中工作，則除了套準性外，正反面上印刷圖像位置的一致也即所謂的翻轉配準也與印刷機1的扭轉狀態(tài)有關。圖1中的印刷機1可例如以這樣的方式在雙面印刷中運行，即，承印物22在第三翻轉滾筒9上翻轉且由此在第四和第五印刷裝置6中被印刷反面。為了實現(xiàn)印張22正反面上印刷圖像的配準性，必須像在純正面印刷中那樣在頭三個印刷裝置6上進行套準調(diào)節(jié)。在第四及第五印刷裝置6應注意，在這里背面被印刷，于是套準偏差就對配準產(chǎn)生不同的影響。借助于機器計算機18中的扭轉模型，可計算正面印刷圖像相對于印張22邊緣的距離，于是將之用于調(diào)節(jié)第四、五印刷裝置6中的套準。在此，給翻轉之后的第四、五印刷裝置6施加印張22的雙倍的、計算出的紙張邊緣損耗，于是印張22正反面上的印刷圖像最終就配準精確地相疊。
紙張邊緣損耗經(jīng)過印刷機1所有印刷裝置6的分布在圖3中以10色印刷機為例示出。翻轉裝置在此位于第四與第五印刷裝置之間。在垂直軸線上描繪相對于第一印刷裝置的紙張邊緣損耗。第一紙張邊緣損耗是在第二印刷裝置中出現(xiàn)的，且在雙面印刷運行中一直擴展到第四印刷裝置。翻轉之后，在第五印刷裝置上出現(xiàn)一個紙張邊緣增益，后者的高度與正面印刷面上的總和相同。該增益直到第十印刷裝置還在擴展。為了消除這一情況，套準調(diào)節(jié)必須與圖3所示的值相反地工作，也就是說，在正面印刷面上必須進行反向套準調(diào)節(jié)，而在反面印刷面上進行正向套準調(diào)節(jié)。在純正面印刷中，僅需在第九、十印刷裝置上進行正向校正，而在第二到八印刷裝置中進行反向校正。校正值是通過扭轉模型計算的。
因此，本發(fā)明可利用純控制裝置特別精確地控制單張紙輪轉印刷機1中的套準性和配準性，無需利用套準傳感器進行成本昂貴的調(diào)節(jié)。因此，也就可利用本發(fā)明的技術簡單地裝備已經(jīng)存在的印刷機1，以便也能夠大大改進其印刷工作。
參考標號表1印刷機2續(xù)紙裝置3收紙裝置4收紙堆5續(xù)紙堆6印刷裝置7上光裝置8收紙傳送鏈9翻轉滾筒
10壓印滾筒11輸墨裝置12潤濕裝置13橡皮布滾筒14印版滾筒15續(xù)紙臺16主驅(qū)動馬達17驅(qū)動控制裝置18機器計算機19套準控制裝置20機器控制裝置21通信連接22印張23續(xù)紙裝置上可調(diào)節(jié)移位的前擋規(guī)
權利要求
1.用于控制印刷機(1)的方法，該印刷機具有多個印刷裝置(6)、多個機械地彼此聯(lián)接的滾筒(9，10，13，14)以及一個用于控制至少一個驅(qū)動馬達(16)的控制計算機(20)，該驅(qū)動馬達驅(qū)動所述機械地聯(lián)接的滾筒(9，10，13，14)，其特征在于，在機器計算機(20)中存儲有一個扭轉模型，用于根據(jù)印刷機(1)的至少一個可測量的運行參數(shù)或至少一個機器計算機(20)已知的參量描述印刷機(1)中可旋轉地、機械地彼此聯(lián)接的滾筒(9，10，13，14)的扭轉狀態(tài)；由控制計算機(20)基于通過扭轉模型計算出的值進行印刷機(1)的控制。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個表征所述至少一個驅(qū)動馬達(16)的功率需用量的參量作為運行參數(shù)被測量并且被輸送給印刷機(1)的控制計算機(20)。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，由該至少一個驅(qū)動馬達(16)饋入滾筒(9，10，13，14)中的轉矩作為運行參數(shù)被測量并且被輸送給印刷機(1)的控制計算機(20)。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，借助于由扭轉模型計算出的值進行印刷裝置(6)中的套準調(diào)節(jié)和/或印刷機(1)的續(xù)紙裝置(2)上的前擋規(guī)(23)的調(diào)節(jié)。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，該套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)(23)的調(diào)節(jié)通過印刷機(1)的控制計算機(20)自動進行。
6.如權利要求4或5所述的方法，其特征在于，印刷機(1)具有一個用于監(jiān)控套準的測量裝置(21)；并且，在控制計算機(20)中檢測到套準偏差時，借助于扭轉模型進行印刷裝置(6)中套準調(diào)節(jié)的校正和/或前擋規(guī)(23)調(diào)節(jié)的校正。
7.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)(23)的調(diào)節(jié)對于至少一個選擇出的運行狀態(tài)被正確地設定并且套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)(23)調(diào)節(jié)的正確的設定值與所屬的、選擇出的運行狀態(tài)相聯(lián)系地存儲在印刷機(1)的控制計算機(20)中。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，該選擇出的運行狀態(tài)是選擇出的印刷速度，尤其是在印刷機(1)的調(diào)整時的印刷速度。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，在印刷速度改變時，在考慮扭轉模型的情況下基于針對選擇出的印刷速度正確設定的套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)(23)的正確設定的調(diào)節(jié)，進行印刷速度改變時的套準調(diào)節(jié)和/或前擋規(guī)(23)調(diào)節(jié)的校正。
10.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在至少兩個位置上借助于傳感器在測量技術上檢測印刷機(1)的扭轉狀態(tài)。
11.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，通過檢測運行參數(shù)，對印刷機(1)的多個部件(7，11，12)或印刷裝置(6)產(chǎn)生影響。
12.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，印刷機(1)的印刷裝置(6)中的轉矩需用量可被可變地調(diào)節(jié)。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，印刷裝置(6)中的轉矩分配根據(jù)印刷裝置(6)的當前的配置進行。
14.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于扭轉模型，在雙面印刷時在翻轉滾筒(9)之后通過套準調(diào)節(jié)校正關于承印物(22)正反面的位置偏差。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，印刷機(1)的改變的扭轉狀態(tài)被計算；由計算出的扭轉狀態(tài)計算承印物(22)在印刷機(1)中在翻轉滾筒(9)之前存在的套準偏差；對翻轉滾筒之后的印刷裝置(6)施加具有相對于翻轉之前的印刷裝置(6)的紙張邊緣損耗的兩倍值的套準調(diào)節(jié)以校正套準偏差。
16.如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在開始印刷機(1)的連續(xù)的印刷運行之前，進行印刷任務的校準運行，并在此情況下檢測測量值，由所述測量值計算扭轉模型的校正值并將這些校正值存儲在控制計算機(20)中。
17.一種印刷機(1)，具有多個印刷裝置(6)、至少一個驅(qū)動馬達(16)、以及一個控制計算機(20)，其中，印刷機(1)中的至少一部分滾筒(9，10，13，14)機械地彼此聯(lián)接，其特征在于，印刷機(1)的機器控制裝置(20)被設置用于，借助于存儲在控制計算機(20)中的扭轉模型，根據(jù)印刷機(1)的至少一個可測量的運行參數(shù)或至少一個機器計算機(20)已知的參量的變化校正套準偏差。
18.如權利要求17所述的印刷機(1)，其特征在于，印刷機(1)中的至少一些滾筒(9，10，13，14)借助于一個齒輪組機械地彼此聯(lián)接。
19.如前述權利要求之一所述的印刷機(1)，其特征在于，設置有一個裝置(17)，用于檢測該至少一個驅(qū)動馬達(16)的功率需用量或轉矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制印刷機(1)的方法和裝置，該印刷機具有多個印刷裝置(6)、多個機械地彼此聯(lián)接的滾筒(9，10，13，14)以及一個用于控制至少一個驅(qū)動馬達(16)的控制計算機(20)，該驅(qū)動馬達驅(qū)動機械地聯(lián)接的滾筒(9，10，13，14)。本發(fā)明的特征在于，在機器計算機(20)中存儲有一個扭轉模型，用于根據(jù)印刷機(1)的至少一個可測量的運行參數(shù)或至少一個機器計算機(20)已知的參量描述印刷機(1)中可旋轉地、機械地彼此聯(lián)接的滾筒(9，10，13，14)的扭轉狀態(tài)；由控制計算機(20)基于通過扭轉模型計算出的值進行印刷機(1)的控制。
文檔編號B41F13/004GK101024329SQ20071008490
公開日2007年8月29日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權日2006年2月16日
發(fā)明者斯特凡·施賴貝爾, 伯恩哈德·布克, 維爾納·喬斯, 馬爾特·塞德勒 申請人:海德堡印刷機械股份公司