專利名稱：印刷機中包含編碼器和合成器的旋轉(zhuǎn)元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及印刷機的旋轉(zhuǎn)元件，其包含用來依據(jù)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生第一周期信號的編碼器。

背景技術：
在印刷機中，尤其在膠印機和旋轉(zhuǎn)膠印機的折邊裝置中，旋轉(zhuǎn)元件、旋轉(zhuǎn)組件或例如滾筒或輥的旋轉(zhuǎn)元件的角位置、角速度或角加速度由編碼器測量并轉(zhuǎn)換成電信號。該信號是周期性的，這是因為旋轉(zhuǎn)運動是周期性的，但是在不同的形式中，具體地講對于模擬信號或數(shù)字信號，其可以是用于被測的量的量度。清楚的是，當轉(zhuǎn)動是不規(guī)則的時，信號也將表現(xiàn)為可變化的周期性。具體地講，確定旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)特性的量的目的是產(chǎn)生用于控制或調(diào)節(jié)其它裝置、更具體地講測量裝置、組件、其它旋轉(zhuǎn)元件等的時鐘信號。出于簡化說明的原因，這種時鐘信號的所有可想到的接收器在下文中僅被描述為時鐘脈沖控制裝置。
在打算要針對多個時鐘脈沖控制裝置產(chǎn)生多個不同的時鐘信號時，馬上會被人想到并且同時在實踐中慣用的邏輯流程是，使用由多個(互相獨立的)編碼器產(chǎn)生的多個信號，其中每個編碼器依據(jù)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生周期信號；并且將這樣獲得的時鐘信號引向時鐘脈沖控制裝置(并行處理)?？上拗七@種方法的是，針對多個編碼器、更具體地講針對它們的傳感器、測量傳感器或換能器元件的間隔要求是相當重要的，并且不總是容易滿足的。同樣，每個編碼器通常包括固定的分辨率，也就是說每個周期的測量值或信號單元，相對于旋轉(zhuǎn)元件的周期的固定傳輸比(頻率比)，也就是，編碼器與旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)的周期之比值是整數(shù)或者該比值的倒數(shù)是整數(shù)，并且具有相對于旋轉(zhuǎn)元件的角位置或方位角的固定的相位關系，從而隨著旋轉(zhuǎn)僅僅可產(chǎn)生固定時鐘信號。
在印刷機的上下文中，將從編碼器接收到的信號進一步處理成電子安全的形式也已是公知的。例如，根據(jù)在先的德國專利申請No.DE10351218.7，用于將具有第一分辨率(在所述文獻中由信號的頻率表示)的輸入信號處理成具有第二分辨率并且與輸入信號相位相同的至少一個輸出信號。例如，這樣產(chǎn)生的時鐘信號的較高分辨率對于成像器件的分辨率是必須的，其中所述成像器件以這樣的方式與旋轉(zhuǎn)元件協(xié)作，即所述成像器件與旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)，以便對容納在旋轉(zhuǎn)元件上的印刷形式成像。在所討論的文獻中描述的電路被最佳化以滿足特定應用的特別要求，從而所述的技術啟示在不對其進行改型的前提下不可用于其它目的

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于擴展和/或靈活實施由編碼器依據(jù)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的信號的可能的應用。
根據(jù)本發(fā)明通過印刷機的旋轉(zhuǎn)元件實現(xiàn)該目的，其中所述旋轉(zhuǎn)元件包括編碼器并且具有權利要求1所述的特征。在從屬權利要求中說明了本發(fā)明的有利的改型。
印刷機的、因而印刷機中的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件包括用于依據(jù)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生第一周期信號的編碼器；和連接至編碼器的評價單元，并且所述評價單元包括至少一個用于產(chǎn)生第二信號的合成器，其中所述第二信號與所述第一信號之間具有分辨率之比、頻率比和相位關系。旋轉(zhuǎn)元件還可被描述為轉(zhuǎn)動元件、轉(zhuǎn)動構(gòu)件或者轉(zhuǎn)動組件。旋轉(zhuǎn)元件更具體地講繞延伸穿過旋轉(zhuǎn)元件的軸線、例如映象軸線或?qū)ΨQ軸線旋轉(zhuǎn)。第一信號的產(chǎn)生或改變導致評價單元產(chǎn)生或改變第二信號，因而造成特征為特定參數(shù)的響應。在這種方式中，可有利地產(chǎn)生第二信號，其克服了以所使用的編碼器為條件的第一信號的所述的限制。
周期信號可以是模擬或數(shù)字的，具體地講，其可包括獨立的單元或者一系列單元。合成器也可以描述為頻率合成器或編碼合成器。頻率比也可以描述成傳輸比，也就是說，可以描述為第二信號與第一信號的周期比，并且更具體地講可以是一。相位關系可以是0至2π。在周期信號中可以以高頻率編碼分辨率，從而特定數(shù)量的高頻周期位于所述的周期(相對于旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn))中。
評價單元也可以設有用于數(shù)據(jù)交換的控制接口，從而可基于傳輸于合成器的數(shù)據(jù)，可調(diào)整或選擇所述第一信號與所述第二信號之間的分辨率之比和/或頻率比和/或相位關系。在這種方式中，由評價單元可產(chǎn)生第二信號的靈活性可正好被用來實現(xiàn)參數(shù)的快速改變，以便改變第二信號。
評價單元可以設有至少一個輸出接口，優(yōu)選設有多個輸出接口，通過所述輸出接口，可以輸出第二信號以便驅(qū)動時鐘脈沖控制裝置。
在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件的一個優(yōu)選實施例中，評價單元的第二信號的分辨率小于第一信號的分辨率。
一個實施例中提供了這樣的評價單元，其包括連接至合成器上游的至少一個分頻器，其更具體地講用于二分頻或四分頻，以減小所解碼的第一信號的分辨率。對于其可選的是，該實施例還可以使得分頻器是可選擇的。因而，在第一信號具有較高的分辨率時，合成器的所需的處理速度可以是較低的。在一個可選的實施例中，還可設置上游的倍增裝置，其可增加解碼的第一信號的分辨率。
在各個特定實施例中，在每種情況中，第一信號和第二信號可以是一系列信號脈沖，一系列的數(shù)字值(位，字節(jié)，字)，或變化的模擬值。當編碼器具有多個脈沖軌道時，也就是，它并行產(chǎn)生多個測量信號，例如求積形式的測量信號，第一信號可以是來自于這些測量信號或所述多個測量信號中的一個的信號。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件可以是軸，圓筒，輥，卷筒，圓筒形軸頸，或齒輪。
旋轉(zhuǎn)元件的特別優(yōu)選的實施例包括評價單元，其包含用于產(chǎn)生多個信號的多個合成器，其中每個信號與第一信號之間具有分辨率之比、頻率比以及相位關系，所述多個信號中的任兩個信號之間的分辨率之比和/或頻率比和/或相位關系是不同的。在這種情況中，從一個編碼信號，有利可靈活地或可變地產(chǎn)生用于時鐘脈沖控制裝置的多個時鐘信號。
在其中使用了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件的印刷機可更具體地講是旋轉(zhuǎn)膠印機。這種印刷機，無論其是否用于商業(yè)印刷或報紙印刷，包括至少一個折頁裝置。另外，旋轉(zhuǎn)膠印機可以包括至少一個卷筒變換裝置；多個印刷單元，通常為四個印刷單元，它們在卷筒紙基材的兩側(cè)上進行印刷；以及干燥器。換句話說，旋轉(zhuǎn)膠印機的根據(jù)本發(fā)明的折頁裝置區(qū)別在于根據(jù)本說明書的至少一個旋轉(zhuǎn)元件。
在其中使用了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件的印刷機可以是卷筒印刷機或單張印刷機。具體地講，印刷機可以是平板印刷機，直接或間接平版印刷機，或膠印機。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的膠印機其特征在于依照本說明書的至少一個旋轉(zhuǎn)元件。



參看附圖以及它們的說明來說明本發(fā)明的其它優(yōu)點、有利實施例和改型。特別地，它們說明了 圖1是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件的一個實施例的布局示意圖； 圖2是說明用于在印刷機的折頁裝置中產(chǎn)生時鐘信號的一個優(yōu)選實施例的示意圖；并且 圖3是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件的一個特定優(yōu)選實施例中的評價單元的示意圖。

具體實施例方式 圖1是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件的一個實施例的布局示意圖。在該特定實施例中，根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件10是圓筒，其容納在印刷機16中并可沿旋轉(zhuǎn)方向14繞旋轉(zhuǎn)軸線12旋轉(zhuǎn)。編碼器18位于旋轉(zhuǎn)元件10的一個軸頸上，所述編碼器在此被實施為旋轉(zhuǎn)軸線12上的編碼盤20，其編碼模式，在這種情況中為編碼盤20上按方位角度設置的多個細分的標記，它們通過編碼傳感器22被測量并且轉(zhuǎn)換成電信號。對于旋轉(zhuǎn)元件10的旋轉(zhuǎn)是周期的情況，電信號也是周期的。通常，對于角度基準位置(零位置)設置特定的編碼，或者編碼脈沖被記數(shù)直至達到響應一個完整圈的數(shù)量。在這種情況中應該強調(diào)的是，本發(fā)明的思路與所使用的編碼器的類型無關。編碼器18連接至印刷機16的控制單元26中的評價單元24。評價單元24還確保編碼器18經(jīng)由共享的連接件供應有電力。在評價單元24中，正如更加詳細所說明的，具體地講參看圖3，合成器60可以用來從周期信號產(chǎn)生第二信號，其中所述第二信號具有與所述周期信號相關的分辨率之比、頻率比和相位關系。控制單元26包括輸入裝置28，例如網(wǎng)絡服務計算機，從而評價單元24的參數(shù)可以由機器的操作者來改變或設定。在進行生產(chǎn)期間，改變或設定可被實現(xiàn)為預定或控制。
圖2示意性說明了用于在印刷機的折頁裝置中產(chǎn)生時鐘信號的優(yōu)選實施例。在本發(fā)明的說明書的上下文中，總是將折邊裝置看作為印刷機的一部分、更具體地講旋轉(zhuǎn)膠印機的一部分。折頁裝置30具有切割滾筒32，其具體地講用于從在上游印刷單元中所印刷上的卷筒紙基材切割標記或片材。在該特定優(yōu)選的實施例中，切割滾筒32構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件10，其包括編碼器18，其布局結(jié)合圖1如上所述。編碼器18可以描述為折頁裝置的主編碼器。優(yōu)選地，該編碼器18具有2π整周期的高分辨率，例如，針對每分鐘大約15000轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)4096個脈沖。編碼器18連接至評價單元24。評價單元24，為了清楚參看圖3更加詳細說明，包括多個輸出接口78，優(yōu)選為十個，其中的五個在此示出，時鐘脈沖控制裝置34連接在所述輸出接口上。
根據(jù)本發(fā)明，在每個輸出接口27處，評價單元24可變地和靈活地并相互獨立地供應一個信號，其中每個信號具有與由編碼器18產(chǎn)生的信號相比不同的分辨率、不同的頻率和不同的相位。由于這個原因，輸出接口78的信號可以被描述為虛擬編碼器信號；評價單元24表示多個虛擬編碼器。這些虛擬編碼器通過進行參數(shù)調(diào)整可以方便快速地被安裝、調(diào)整或控制，而花費很少費用并且不需要印刷機操作者來進行機械調(diào)整。在一個優(yōu)選實施例中，利用每個評價單元的輸出接口78處的信號，評價單元24可以輸出在每轉(zhuǎn)兩個脈沖與最大可用脈沖在這種情況下為4096個脈沖之間的編碼器值。5VDC、24VDC或10/30VDC編碼器可以被電子仿真、模擬或代替。如已經(jīng)提到的，傳輸比或頻率比也可以設置例如，對于主編碼器的二個或更多圈或轉(zhuǎn)，在評價單元24中可產(chǎn)生虛擬編碼器的一圈或一轉(zhuǎn)。
在圖2所示的實施例中，以下時鐘脈沖控制裝置連接至評價單元24。冗余編碼器36接收每轉(zhuǎn)2048個脈沖(24VDC)。頻閃儀38接收每轉(zhuǎn)512個脈沖(24VDC)。寄存控制器40接收每轉(zhuǎn)2048個脈沖(5VDC)。顏色控制器42接收每轉(zhuǎn)2048個脈沖(5VDC)。施膠系統(tǒng)44接收每轉(zhuǎn)2000個脈沖(24VDC)。
圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)元件10的一個優(yōu)選實施例中的評價單元24。評價單元24具有增量輸入和多個增量輸出。第一信號從編碼器18到達評價單元24中，最初進入在四-相解碼器46，從而解碼信號出現(xiàn)在信號線48上，在其它特定的實施例中，也出現(xiàn)在多個信號線上(例如，INC、DEC或CLR線)。信號線分叉進入多個功能單元50中，在圖3中為了簡明僅示出一個功能單元。優(yōu)選地，評價單元包括十個這種功能單元50。
首先，功能單元50包括如由雙箭頭表示的開關52，其使得可在直達線(direct line)54中進行開關；二分頻的分頻器56；以及四分頻的分頻器58。解碼信號被輸送至合成器60，從而，由于編碼器18預設的時鐘脈沖頻率以及編碼器18預設的相位的作用，合成器60可產(chǎn)生具有與編碼器18的信號相關的特定分辨率之比、特定頻率比、以及特定相位關系的信號。關于所需或所期望分辨率62以及所需或所期望相移64的信息輸送至合成器60，更具體地講，通過將所述信息可變地輸入控制單元中(同樣見圖1)而完成。第二信號的位置66，也就是其電流相位角，通過合成器60被實現(xiàn)為用于監(jiān)控目的。
每個功能單元50的每個合成器60的參數(shù)經(jīng)由輸入裝置28、例如網(wǎng)絡服務器如圖1所示那樣被設定或改變。為了這個目的，評價單元24包括控制接口68，具體地講以太網(wǎng)接口，例如RS232接口。評價單元24還包括數(shù)據(jù)存儲器70，在該特定實施例中為8兆字節(jié)的存儲器。從該數(shù)據(jù)存儲器70，設定值72可輸送至對應的合成器60，由每個合成器60提供的位置值74到達數(shù)據(jù)存儲器70中。數(shù)據(jù)存儲器70的內(nèi)容還可通過輸入裝置28被遠程寫或讀。合適的計算機程序設置用于參數(shù)化、監(jiān)控和診斷評價單元24。
在每個功能單元50中，由特定合成器60產(chǎn)生的第二信號在被發(fā)送至輸出接口78之前被輸送至放大器76。放大器76可包括電子5V-RS422單元、24V的推挽式單元，或10至30V的PNP單元，或者可選擇的其它單元。
評價單元24包括電源80，其用于供應不同的電壓，更具體地講+5V和+3.8V?？稍陔娫?0的供電接口82得到±24V的直流電。
盡管在本說明書中，虛擬地產(chǎn)生多個編碼器信號的評價單元24在旋轉(zhuǎn)元件10的上下文中被說明，但對于本領域以及相關技術領域的技術人員而言清楚的是，評價單元24根據(jù)本發(fā)明還可與記錄元件的直線運動或直線運動元件(組件或構(gòu)件)的位置的編碼器一起使用。
附圖標記列表 10 旋轉(zhuǎn)元件 12 旋轉(zhuǎn)軸線 14 旋轉(zhuǎn)方向 16 印刷機 18 編碼器 20 編碼盤 22 編碼傳感器 24 評價單元 26 控制單位 28 輸入裝置 30 折頁裝置 32 切割滾筒 34 時鐘脈沖控制裝置 36 冗余編碼器 38 頻閃儀 40 寄存控制器 42 顏色控制器 44 施膠系統(tǒng) 46 四-相解碼器 48 信號線 50 功能單元 52 開關 54 直達線 56 分頻器 58 分頻器 60 合成器 62 所需或所期望的分辨率 64 所需或所期望的相移 66 方位 68 控制接口 70 數(shù)據(jù)存儲器 72 設定值 74 方位值 76 放大器 78 輸出接口 80 電源 82 供電接口
權利要求
1.一種用于印刷機(16)的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其包括響應于所述旋轉(zhuǎn)元件(10)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生第一周期信號的編碼器(18)，其特征在于所述編碼器(18)連接至評價單元(24)，其包括至少一個用于產(chǎn)生第二信號的合成器(60)，其中所述第二信號與所述第一信號之間具有分辨率之比、頻率比和相位關系。
2.根據(jù)權利要求1所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于，所述評價單元(24)設有用于數(shù)據(jù)交換的控制接口(68)，從而基于傳輸給所述合成器(60)的數(shù)據(jù)，可調(diào)整或選擇所述第一信號與所述第二信號之間的分辨率之比和/或頻率比和/或相位關系。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于，所述評價單元(24)設有至少一個輸出接口(78)，通過所述輸出接口，所述第二信號可被輸出用于驅(qū)動時鐘脈沖控制裝置(34)。
4.根據(jù)前述權利要求任一所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于，所述第二信號的分辨率低于所述第一信號的分辨率。
5.根據(jù)前述權利要求任一所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于，所述評價單元(24)包括至少一個分頻器(56、58)，其連接至所述合成器(60)的上游，用于減小所述解碼的第一信號的分辨率。
6.根據(jù)前述權利要求任一所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于，在每種情況中，所述第一信號和第二信號是一系列信號脈沖，一系列數(shù)字值，或變化的模擬值。
7.根據(jù)前述權利要求任一所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)元件(10)是軸，圓筒，輥，卷筒，圓筒形軸頸，或齒輪。
8.根據(jù)前述權利要求任一所述的旋轉(zhuǎn)元件(10)，其特征在于，所述評價單元(24)包括用于產(chǎn)生多個信號的多個合成器(60)，其中每個所述信號與所述第一信號之間具有分辨率之比、頻率比、以及相位關系，在所述多個信號中的任兩個信號之間的分辨率之比和/或頻率比和/或相位關系是不同的。
9.一種用于旋轉(zhuǎn)膠印機(16)的折頁裝置(30)，其特征在于包括根據(jù)前述權利要求任一所述的至少一個旋轉(zhuǎn)元件(10)。
10.一種膠印機(16)，其特征在于包括根據(jù)權利要求1至8任一所述的至少一個旋轉(zhuǎn)元件(10)。
全文摘要
公開了一種印刷機(16)的、具體地講印刷機(16)的折頁裝置(30)的旋轉(zhuǎn)元件(10)，包括用于產(chǎn)生響應旋轉(zhuǎn)元件(10)的旋轉(zhuǎn)的第一周期信號的編碼器(18)，所述編碼器(18)連接至評價單元(24)，其包括用于產(chǎn)生第二信號的至少一個合成器(60)，所述第二信號與所述第一信號之間具有分辨率之比、頻率比和相位關系。由編碼器(18)依據(jù)旋轉(zhuǎn)元件(10)的轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的信號的可能使用被擴展和靈活的實施。
文檔編號G01D5/244GK1918006SQ20058000461
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月14日 優(yōu)先權日2004年2月13日
發(fā)明者阿蘭·科蘭, 埃馬紐埃爾·勒伯夫, 伊夫·科利耶 申請人:戈斯國際蒙塔泰爾公司