帶傳感器系統的頁張印刷機和校準調節傳感器系統的方法與流程

文檔序號：11227729閱讀：844來源：國知局

本發明涉及一種具有權利要求1特征的頁張印刷機、一種具有權利要求7特征的用于校準傳感器系統的方法、和一種具有權利要求9特征的用于調節傳感器系統的方法。

背景技術：

已知將數字印刷機用于對具有小印數的或者具有個別印刷動機的、由紙、紙板和硬紙板組成的頁張進行印刷。在將噴墨頭用于印刷頁張的情況下，各頁張由輸送系統以最小間距運動經過噴墨頭下方。作為輸送系統已知的是：回轉的輸送帶(例如實施為抽吸帶)；旋轉的滾筒(所謂的噴射滾筒)；或者回轉的托盤(例如在us8,579,286b2中所述)。

在使用滾筒的機器方案中，例如在us2009/0284561a1中所述，多個噴墨印刷頭在噴射滾筒上方徑向地間隔開布置，所述多個噴墨印刷頭對以相對于印刷頭很小的間距運動經過的頁張進行印刷。在噴射滾筒上可同時吸住和輸送多個頁張。為了確保高印刷品質并且避免印刷頭的損壞，重要的是，使相應的頁張能夠良好地貼靠在噴射滾筒上。附加地已知的是：對頁張運行情況(bogenlauf)進行監測，并且探測出有缺陷的頁張或者錯誤貼靠的頁張。為了避免噴墨頭的高度敏感的印刷噴嘴被例如直立的棱角、棱邊或者折皺所損壞，一般要使印刷機停機并且除掉有缺陷的頁張。

這種印刷機在us2013/0307893a1中描述。如果前置于噴墨頭的傳感器探測到有缺陷的頁張，那么不僅使印刷機停機，而且所有噴墨頭也被抬起進而被帶到回程位置中。然后，有缺陷的頁張可毫無問題地被機器操作者除去。

在現有技術中已公開了用于對印刷機中的頁張進行監測的各種傳感器系統。由此，例如在de19707660a1中描述了光幕(lichtvorhang)，所述光幕布置在頁張印刷機的翻轉輥下方，用于對頁張翻轉區域進行監測。傳感器系統的發射器和接收器布置在翻轉輥的兩側(驅動側和操作側)上。從ep2562107b1中得知用于監測數字印刷機中的頁張運行情況的傳感器。

傳感器系統的不準確性一方面可能會導致有缺陷的頁張不被識別。另一方面，良好的頁張可能會被錯誤地探測成有缺陷的頁張。

技術實現要素：

本發明的任務在于，提出一種頁張印刷機，該頁張印刷機具有更高準確性的傳感器系統，以及分別描述一種用于校準(kalibrieren)和調節(justieren)傳感器系統的方法。

該任務通過具有權利要求1特征的頁張印刷機得以解決。根據本發明的頁張印刷機具有機器控制器、印刷滾筒和傳感器系統，其中，傳感器系統具有光幕，該光幕具有多個激光射束，所述傳感器系統用于監測在印刷滾筒的區域中的頁張運行情況。由于在各個光射束的部位上使用光幕，因此可以監測不同厚度的頁張的頁張運行情況。傳感器系統布置在頁張運行區域中并且具有至少一個發射器和至少一個接收器，其中，發射器布置在印刷滾筒的一側上，并且接收器布置在印刷滾筒的另一側上，也就是說，傳感器系統的觀察方向基本上垂直于頁張的輸送方向。換句話說：發射器和接收器布置在印刷滾筒的端側上(在驅動側上和在操作側上)。根據本發明，在印刷滾筒上安裝有與印刷滾筒一起旋轉的至少一個量規，所述量規能夠被傳感器系統檢測。特別有利的是，傳感器系統設計成自校準式。

在這種頁張印刷機中，傳感器系統的自動校準(也就是說能夠是對傳感器系統進行全自動校準)也稱為校正(kalibration)。通過使用量規以及通過傳感器系統的連續再校準能夠補償漂移現象(drifterscheinungen)，該漂移現象例如由于頁張印刷機的側壁的熱膨脹或者由于傳感器系統的固定裝置所導致。由此，傳感器系統的錯誤率被顯著地降低，并且僅僅實際有缺陷的頁張才被可靠地識別。

在根據本發明的頁張印刷機的有利的改進方案中，量規通過印刷滾筒的旋轉角描繪出不同的頁張厚度，也就是說，將確定的機器角進而印刷滾筒的確定的旋轉角配屬于量規的確定的頁張厚度測量值。由此，通過量規的曲線形或者階梯形的上棱邊將確定的旋轉角配屬于確定的頁張厚度測量值h。

有利地，單個量規或者多個量規可安裝在印刷滾筒的一個通道或者每個通道中，或者也可安裝在通道附近。優選的是，量規布置在印刷滾筒的通道中，因為這樣能夠最簡單地確保印刷滾筒無碰撞地回轉。

此外，認為有利的是，設置有至少兩個量規，其中，至少一個量規布置在印刷滾筒的一側上，并且至少一個另外的量規布置在印刷滾筒的另一側上。換句話說，這些量規中的一個更確切地布置在驅動側上，另外的量規更確切地布置在操作側上。

在改進方案中，所述至少兩個量規相互錯開地布置在印刷滾筒的通道中，也就是說，這些量規以相互具有角偏移的方式安裝。這能夠使上述兩個量規被傳感器系統測量，并且因此能夠使傳感器系統相對于印刷滾筒進行軸線平行地定向。

本發明也涉及一種用于校準傳感器系統的方法，所述傳感器系統用于監測在頁張印刷機的印刷滾筒的區域中的頁張運行情況，其中，至少一個量規在印刷滾筒旋轉時(特別是在每次回轉時)被傳感器系統檢測，并且將測量結果與傳感器控制器中儲存的額定值進行比較，并且必要時執行傳感器系統的修正。

在本方法的優選的實施變型中，在傳感器控制器中將印刷滾筒借助其量規所確定的旋轉角配屬于確定的額定值。由此能夠識別出傳感器系統的偏差和錯誤趨勢。

作為本方法的有利的構型，在測量值與額定值存在偏差的情況下，也就是在量規的校準測量的測量結果與儲存在傳感器控制器中的額定值存在偏差的情況下，將測量值作為用于監測頁張運行情況的新閾值儲存在傳感器控制器中。這用于補償力學方面和電學方面的漂移，所述漂移例如由于滾筒或者傳感器系統的熱膨脹所導致。

換句話說：在本方法中，總是借助量規測得與印刷滾筒的確定的旋轉角相配屬的、該量規所確定的高度值，例如在旋轉角為0.6的情況下，這符合期望的例如0.6mm的承印材料厚度監測。也就是說，具有較大厚度的頁張應被傳感器系統探測到，該具有較大厚度的頁張例如是由于頁張缺陷(頁張位置缺陷、褶皺、折疊......)導致。由傳感器系統在量規上確定的測量值于是用于監測承印材料厚度，作為所謂的閾值。為此，該閾值儲存在傳感器控制器中。如果測得的承印材料厚度超出儲存的閾值，那么該頁張被認為是缺陷頁張。在量規每次通過時，該量規被傳感器系統重新測量，并且將如此獲得的測量值作為新閾值儲存在傳感器控制器中并且用于監測頁張。

本發明也涉及一種用于調節傳感器系統的方法，所述傳感器系統用于監測在頁張印刷機的印刷滾筒的區域中的頁張運行情況，其中，使用如下傳感器系統，所述傳感器系統具有發射器和接收器，其中，發射器布置在印刷滾筒的一側上，并且接收器布置在印刷滾筒的另一側上，其中，設置有至少兩個量規，并且其中，這些量規中的至少一個量規布置在印刷滾筒的一側上，并且至少一個另外的量規布置在印刷滾筒的另一側上。根據本發明，傳感器系統在發射器側上和在接收器側上被相互獨立地調整，根據量規測量的測量結果并且如此促成了傳感器系統相對于印刷滾筒周面的平行放置狀態(parallelstellung)。

本發明也涉及一種用于調節傳感器系統的方法，所述傳感器系統用于監測在頁張印刷機的印刷滾筒的區域中的頁張運行情況，其中，安裝在印刷滾筒上的至少兩個量規被該傳感器系統檢測，將測量結果與儲存在傳感器控制器中的額定值進行比較，并且在存在偏差的情況下移動該傳感器系統的傳感器(發射器和接收器)并且由此進行調節。換句話說：為了調節該傳感器系統以及為了調節設定該傳感器系統相對于印刷滾筒的正確間距(例如為了監測例如0.6mm的確定的頁張厚度)考慮的是，在哪個旋轉角的情況下，傳感器系統被阻尼在該例子中，應在角時被阻尼了0.6mm。然而相反地，如果在角時阻尼了0.3mm，那么傳感器系統還必須移動0.3mm的路程。

上述用于調節的方法不僅能夠在頁張印刷機開始運行時應用，而且能夠在頁張印刷機持續運行時應用。

在制造量規時，可能會發生制造公差引起的偏差，所述偏差可能會嚴重地影響到傳感器系統的測量結果。因此，可事前測量上述兩個量規的偏差并且進一步考慮。因此，在調節傳感器系統時考慮該偏差，從而傳感器系統盡管如此仍平行于印刷滾筒定向。在持續的運行中以及在校準時也考慮上述偏差，以便能夠以較高的準確性進行測量。為此，該偏差被儲存在傳感器控制器中。

所描述的本發明和本發明的有利的改進方案相互組合也成為本發明的有利的改進方案，只要這在技術上是有意義的話。

關于本發明的其它優點和在結構和功能方面有利的構型，參考從屬權利要求以及參考附圖對實施例的描述。

附圖說明

本發明應根據附圖進一步說明。相互對應的元件和構件在附圖中設有相同的附圖標記。為了使附圖更加一目了然，附圖沒有嚴格按照尺寸比例。示意圖示出了：

圖1a和b：用于調節傳感器系統的過程；

圖1c：用于調節的量規；

圖2a至c：將量規用于持久地校準傳感器系統；

圖3：具有僅一個量規的傳感器系統；

圖4：具有用于監測頁張運行情況的傳感器系統的數字印刷機。

具體實施方式

圖4示出了頁張印刷機100，所述頁張印刷機100實施成數字印刷機。各頁張1000從進料器1沿著輸送方向t經過印刷機構2輸送至收料器3。在此，主要借助于滾筒(即輸送滾筒5和印刷滾筒10)執行各頁張1000的輸送。在印刷滾筒10的上方，噴墨頭4以間距a相對于印刷滾筒10布置，所述噴墨頭4對以小間距運動經過印刷滾筒10的頁張1000進行印刷。印刷滾筒10因此也稱為噴射滾筒(jettingzylinder)。

在示出的實施形式中，印刷滾筒10具有三個頁張保持區域11，這些頁張保持區域11分別被通道12相互分開。頁張1000借助于抓取器13被保持在頁張保持區域11上。在通道12中設置有量規18、19。

為了控制所述印刷機100，設置具有操作者界面和存儲器的機器控制器15。沿著輸送方向t觀察，傳感器系統14布置在噴墨頭4的上游，所述傳感器系統14用于持久地監測所述頁張1000和所述量規18、19。為此，傳感器系統14布置在頁張運行區域中。可監測頁張運行情況，特別是承印材料厚度d，也就是說，頁張1000多大程度地超出頁張保持區域11。因此能夠識別到彎折的、褶皺的、折疊的、波形的、未完全或者較差地保持的頁張1000。傳感器系統14以數據傳輸技術的方式與機器控制器15連接，所述機器控制器15也包括傳感器控制器。傳感器系統14必須足夠遠地布置在噴墨頭4的上游，因此即使在頁張后棱邊上有缺陷的情況下也可避免頁張1000和噴墨頭4碰撞，例如通過使機器100停機、提升噴墨頭4、或者排出有缺陷的頁張1000(未示出)。排出輥25位于噴射滾筒10的下游，借助于該排出輥25可排出缺陷頁張(例如未完全印刷的頁張1000)。

從圖1a和1b給出用于調節傳感器系統14的方法。傳感器系統14具有發射器16和接收器17，其中，發射器16定位在印刷滾筒10的一側上，并且接收器17定位在印刷滾筒10的另一側上。發射器16和接收器17可由保持弓形件20接收。傳感器系統14的保持弓形件20由印刷機100的未詳細示出的機器機架接收并且可相對于機器機架調整。在印刷滾筒10的通道12中設置有量規18、19。量規18在此定位在通道12的驅動側一端上，并且量規19定位在通道12的操作側一端上。正如從圖1a的高程度示意的視圖中得出：傳感器系統14不平行于印刷滾筒10的軸線10.1以及周面10.2定向。此時可進行傳感器系統14的調節，其方式是，與驅動側相比，傳感器系統14在操作側上要更多地下降。也就是說，如此程度地進行傳感器系統14的下降，直至在上述兩個量規18、19上測得同一值。為此，量規18、19(如圖1c所示)相互以角偏移δ布置。這種調節方法的結果在圖1b中示出。傳感器系統14此時平行于印刷滾筒10的周面和軸線定向。

如果設置有兩個量規18、19，那么也能夠在運行中識別出傳感器系統14的增加的傾斜狀態，并且這個增加的傾斜狀態能夠被機器控制器15修正或者至少通知機器操作者。如果設置僅一個量規18(參見圖3)，那么不能識別出傾斜狀態。如果傳感器系統14與印刷滾筒10的周面間的間距不正確，則可能需要對傳感器系統14進一步調節。于是，傳感器系統14不能對頁張運行情況進行精確監測。為了在此也執行傳感器系統14的調節，傳感器系統14相對于印刷滾筒10的間距如此長時間地修正，直至傳感器系統14的針對至少一個量規18、19所接收的測量值符合儲存在控制器15中的額定值。

從圖2a至2c中得出：在量規的區域中的頁張印刷機構型，以及用于校準傳感器系統14的方法。量規18、19安裝在印刷滾筒10的通道12中并且與之連接。量規18、19也可設置在印刷滾筒10的每個通道12中。在此，量規18布置在通道12的一端上，并且另一量規19布置在通道12的另一端上，也就是說，量規18定位在驅動側上，并且量規19定位在操作側上。附加地，量規18、19在通道中以相互角偏移δ相互錯開地布置。各量規18、19的上棱邊在此構成曲線。通過該曲線將確定的機器角或者說旋轉角配屬于確定的頁張高度h。如從圖2b的示圖中得出，例如通過量規18、19的曲線將旋轉角配屬于頁張厚度h0.3mm，并且將旋轉角配屬于頁張厚度h0.6mm。又在控制器15中將每個旋轉角配屬有額定值，所述額定值用作監測頁張運行情況用的閾值。如果在印刷滾筒10轉一圈時量規18、19的測量中得出與額定值存在偏差的測量值，那么將新的測量值作為閾值儲存在控制器15中，由此實現傳感器系統14的校準。

替代地，量規18、19的曲線也可以是不連續的并且由階梯組成，如圖2c所示。

有利地，可設置有用于調節和校準的共同的量規18、19。為此，量規18、19可具有分面，所述分面在調節或校準時被傳感器系統14檢測。

附圖標號列表：

1進料器

2印刷機構

3收料器

4噴墨頭

5輸送滾筒

6驅動裝置

10印刷滾筒(噴射滾筒)

10.1滾筒軸線

10.2滾筒周面