專利名稱：輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1前敘部分所述的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，該印刷機(jī)包括兩個分開安裝的主滾輪、一條連續(xù)的傳送帶和許多印刷機(jī)構(gòu)，所述主滾輪之一由主驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動，所述傳送帶固定在主滾筒之間，所述多個印刷機(jī)構(gòu)沿傳送帶的走向接續(xù)放置，在所有情況下，它們均具有印刷滾筒和與此相關(guān)的印刷滾筒驅(qū)動器。
從例如EP 396924 B1或EP 522640 A1可知這種類型的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)。
在輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的驅(qū)動工藝方面，最近5-10年內(nèi)已發(fā)生變化，變化的特征在于使用單獨的馬達(dá)來定位和驅(qū)動各印刷滾筒，同時越來越多地應(yīng)用電子驅(qū)動部件。在這種發(fā)展階段的早期，除了已知的所謂齒輪傳動以外，這種具有分別裝在印刷機(jī)構(gòu)上的步進(jìn)馬達(dá)的機(jī)器已發(fā)展成居首位的流水線產(chǎn)品，并且為了適合自動化的總趨勢，逐漸增添了不同的電子附加功能。這種新的單獨驅(qū)動工藝發(fā)展很快，從而構(gòu)成普通標(biāo)準(zhǔn)，使今天純粹的機(jī)械印刷機(jī)已幾乎從市場上消失?，F(xiàn)在，自動化程度較低的印刷機(jī)實際上也以很明顯的方式使這種工藝發(fā)展為“單驅(qū)動工藝”。這在技術(shù)上是可以實現(xiàn)的，方法是采用步進(jìn)馬達(dá)或伺服馬達(dá)，裝上必需的電子控制裝置及調(diào)節(jié)裝置，以保證能充分地同步運行達(dá)到相應(yīng)程度的自動化，同時還裝入另外的傳動件、傳感器、操作裝置以及各個個別印刷滾筒的運行和控制部件，而這些部件必須用許多電纜連接裝置，在電氣上與一般分開安裝的通常隔若干米遠(yuǎn)的控制裝置連接起來。盡管今天各個印刷站的整體裝備已經(jīng)簡化而有利于印刷品的生產(chǎn)，但仍有許多實際困難和缺點。
因為上述印刷系統(tǒng)一般必須裝備10個以上的印刷站，所以已證明制造、現(xiàn)場安裝，尤其是隨后的維修管理是費用很高而困難的，只有經(jīng)過特別訓(xùn)練的專家才能了解、處理和管理這種系統(tǒng)。對于這種系統(tǒng)的使用者來說，在額外增加的高報酬專家所進(jìn)行的安裝、調(diào)試和持續(xù)服務(wù)費用上還要加上這種高的資本投入。這顯然違背因競爭和高投資而引發(fā)的高經(jīng)濟(jì)效益的資本產(chǎn)出要求。這種高效益的資本產(chǎn)出應(yīng)使生產(chǎn)的運行成本低，達(dá)到最佳的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和最短的因維修造成的生產(chǎn)停頓。
本發(fā)明的目的是提供一種輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，這種機(jī)器在低花費的情況下可以快速地和容易地適應(yīng)生產(chǎn)需求的改變，并可以達(dá)到很高的機(jī)器利用率。
在上述輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的情況下，此目的可由權(quán)利要求1的特征達(dá)到。印刷機(jī)構(gòu)由單一的組合式子組件以及各種情況下的有關(guān)控制模塊組成，這些控制模塊可以單獨地對不同的印刷程序編程，并在各種情況下連接于在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中相互連接的印刷機(jī)數(shù)據(jù)總線上，以便在一方面的控制模塊和另一方面的一傳送帶驅(qū)動單元或多個單元之間交換操作參數(shù)，同時，控制模塊相互連接和/或可連接于指令站。
本發(fā)明基于這樣的思想，即將所有印刷站的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)組合為表面上獨立的、完全標(biāo)準(zhǔn)化的子機(jī)器，該子機(jī)器可以單獨開發(fā)、安裝、生產(chǎn)，調(diào)試和維修，使得利用這種組合式組件的不同結(jié)合形式便可以以無序的方式進(jìn)行所有的生產(chǎn)變型。由于考慮的問題直接針對個別的印刷站，所以即使對技術(shù)上相當(dāng)不熟悉的人員也能夠使用整個高度復(fù)雜化的印刷系統(tǒng)，在制造和隨后現(xiàn)場安裝期間，這種印刷系統(tǒng)相當(dāng)容易監(jiān)管和操作。
這種組合式系統(tǒng)還可以將帶有輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)簡單地轉(zhuǎn)換成新的組合工藝，這從世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化趨勢來看，意義越來越重要。與全新的投資相比，低花費的改裝可以更有效利用現(xiàn)有的資源、設(shè)備部件等，因而第一次使得系統(tǒng)相關(guān)部件的全部更新變得現(xiàn)實而花費小。
各印刷站的操作參數(shù)最好一方面由控制模塊中CPU存儲器內(nèi)的預(yù)設(shè)值產(chǎn)生，另一方面由預(yù)先確定的協(xié)議確定，所述協(xié)議用于由數(shù)據(jù)總線和控制模塊中的接口所提供的特定印刷程序。
在附屬的權(quán)利要求中給出本發(fā)明其它有利實施例。
下面參考附圖以非限定性方式更詳細(xì)地說明本發(fā)明輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的實施例。


圖1是輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的基本機(jī)構(gòu)，示出與典型的印刷機(jī)基本構(gòu)件相結(jié)合的各印刷站或印刷機(jī)構(gòu)，該基本構(gòu)件具有繞在兩個主滾輪上的連續(xù)傳送帶。
圖2是各子機(jī)器的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即具有印刷滾筒驅(qū)動器，各種傳感器和操作裝置的印刷站以及印刷站的內(nèi)部子網(wǎng)絡(luò)。
圖3是本發(fā)明的分布控制模塊的方框線路圖結(jié)構(gòu)，該方框圖提供一般的印刷站部件，例如印刷滾筒驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、傳感器和其它操作裝置。
在所有附圖中相同的參考編號表示對應(yīng)的部件或子組件。
圖1以簡化形式示出輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)。連續(xù)傳送帶4固定在隔開的滾輪3之間，該傳送帶也稱作印刷墊，其一端由主驅(qū)動馬達(dá)1驅(qū)動。在本發(fā)明各印刷站的組合構(gòu)造的基本原理范圍內(nèi)，最好采用一種用于連續(xù)傳送帶4的驅(qū)動器，該驅(qū)動器具有連接于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)總線10的集成數(shù)字接口。采用已知方式裝在一個主滾輪上的基本數(shù)字元件12檢測連續(xù)傳送帶4的運動和位置。
由序號“1”、“2”、……、“n”標(biāo)記的各印刷機(jī)構(gòu)5在各種情況下具有分布控制模塊6，該模塊6如圖所示，通過多極連接插銷7和選擇地通過其它連接件，如光電耦合部分連接于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10。還可以選擇地將一個或多個指令站11功能性地接入到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10上，該指令站用作機(jī)械師的中心顯示器、控制器和操作單元，而且還可選擇地位于設(shè)備部件8、9的上游或下游。
結(jié)構(gòu)上完全相同的各印刷機(jī)構(gòu)5的分布控制模塊6經(jīng)過編程，使得通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10獲得的一般相關(guān)數(shù)據(jù)、連接的印刷站數(shù)目以及傳送帶4的位置等結(jié)合起來，便可以同時在個別的印刷站上顯示由傳感器S和操作裝置A決定的狀態(tài)，準(zhǔn)確地說，可以通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10利用特定的信息，該信息對于特定的印刷站和完全令人滿意的生產(chǎn)程序是恒定需要的。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，和已知的解決方案(見EP 396924 B1)不同，不需要將作為同步信號的任何頻率的中心脈沖從主計算機(jī)傳送到各印刷機(jī)構(gòu)5或印刷站。作為本發(fā)明的結(jié)果，按照先前形式的賦予所有上述控制量和狀態(tài)的協(xié)議，在等序的控制模塊6之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10內(nèi)只有純粹的二進(jìn)制信息以編碼形式交換。在各控制模塊到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10的接口可以為已知、廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)接口，例如遵照RS485標(biāo)準(zhǔn)的接口。很明顯還可以使用其它的、另外加以定義的標(biāo)準(zhǔn)接口，在個別情況下，這是有利的。
圖2以簡化的方式示出一個單一的組合式印刷站的結(jié)構(gòu)，該印刷站包括具有印刷滾筒Z以及控制平穩(wěn)印刷順序所需的各種傳感器5的印刷機(jī)構(gòu)5，這些印刷順序控制包括例如確定印刷滾筒的縱向、橫向和對角的對準(zhǔn)位置，確定印刷機(jī)構(gòu)在待印刷襯底上必需的垂直位置，確定印刷滾筒的張力，以及檢測重要單元及操作裝置A的溫度，以便自動執(zhí)行印刷機(jī)構(gòu)的橫向、對角和垂直運動以及例如控制印刷機(jī)構(gòu)中的氣動控制線路電磁閥；印刷滾筒的驅(qū)動器2，該驅(qū)動器最好為可以確定積分位置的步進(jìn)馬達(dá)；控制模塊6。還可以應(yīng)用其它類型的適合于此種操作的馬達(dá)，例如交、直流伺服馬達(dá)。為擴(kuò)充而設(shè)置的子網(wǎng)11允許簡單加入的其它附加子組件可以并入到印刷站內(nèi)，而在控制模塊6的硬件上不需要干預(yù)。圖2以例示方式示出兩個電子子組件SEM，其功能在此處是不重要的。
圖3示出控制模塊6的結(jié)構(gòu)。集成計算機(jī)的CPU利用驅(qū)動馬達(dá)2、伺服驅(qū)動器24、25和各種操作裝置A控制若干個用于印刷滾筒驅(qū)動裝置的電力驅(qū)動器20、21、22、23。作為伺服驅(qū)動器24、25的上述操作裝置A的一部分實施上述印刷機(jī)構(gòu)的自動運動，并且最好利用積分位置測定裝置30、31、32來重新確定準(zhǔn)確的達(dá)到位置，所述位置完全不依賴于用適當(dāng)傳感器時機(jī)構(gòu)可能有的不準(zhǔn)確度。
控制模塊6的系統(tǒng)可以利用積分?jǐn)?shù)字采集部件26的輸入值檢測連接傳感器5的狀態(tài)。控制模塊6的獨立操作所需的軟件在快速存儲器27中，在加上電源電壓時便可以立即使用該軟件。利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10只能執(zhí)行特定印刷作業(yè)的各基本程序以及隨后可能需要的變化程序。為連接于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線10和子網(wǎng)11，在每一種情況下，控制模塊6均具有RS接口33、34。
根據(jù)上面對實施例的說明，對于技術(shù)人員來說，以下說明是顯而易見的。輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的基本元件主要包括兩個主滾輪3和傳送待印刷材料的傳送帶4，為了提供完整的印刷機(jī)，這些基本元件可以作為“固定部件”與數(shù)目可變的印刷站同時制造。為了適應(yīng)今后印刷站的特定生產(chǎn)配置，控制設(shè)備可以在現(xiàn)場生產(chǎn)和安裝。
本發(fā)明形成這樣的優(yōu)點，即印刷機(jī)可以如此制作，使得可以將無序數(shù)目的印刷站聯(lián)合起來，通過簡單“裝在”相應(yīng)基本構(gòu)件上的方法而形成印刷機(jī)，這些印刷站在功能上是完全獨立的部件，每個印刷站裝有所有機(jī)械、電氣和電子子組件，而上述基本構(gòu)件只具有輸送和運送單元的功能。為使印刷作業(yè)程序順暢進(jìn)行，所需各印刷機(jī)構(gòu)的相互作用可以通過將各模塊用純粹的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)連接起來而獲得保證，該數(shù)據(jù)網(wǎng)使得在很短的時間內(nèi)不需要特別的幫助便可快速而容易地加入或除去個別的印刷站。作為本發(fā)明的結(jié)果，不需要中央或局部中央控制設(shè)備，這不同于現(xiàn)在常規(guī)的已知方式。
如前所述，由各組合式印刷站形成的這種配置可以由高集成的電子控制模塊制造。這種模塊處在很有限的空間中，并包含必須的控制信息部件、馬達(dá)和操作裝置的所有電力驅(qū)動器、電源線路以及便于相互連接用的必要數(shù)據(jù)通信接口，這些模塊可以作為印刷站的固定部件直接裝在各印刷站中。在這種完全分散的配置中，只需連接上電源和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線便可以將各印刷站連接起來形成適于印刷生產(chǎn)的生產(chǎn)鏈，這種完全分散配置的結(jié)果是，不用制造特別設(shè)計的子組件便可以形成變化的生產(chǎn)線。
這形成以下的優(yōu)點。只需要裝備本發(fā)明的各印刷站便可以使經(jīng)常已在買主手中的基礎(chǔ)部件變成特定的印刷機(jī)，隨后這種機(jī)器可以隨意并快速而容易地適應(yīng)改變的生產(chǎn)要求。
由于操作單個印刷站所需要的所有部件是完全散布的或具有分散的結(jié)構(gòu)，所以形成了重復(fù)存在的形式，即在發(fā)生故障時，這只能引起特定印刷站的失效，但決不會引起整個印刷機(jī)的失效。例如如果在已知印刷裝置中主計算機(jī)失靈，則會發(fā)生完全停機(jī)的情況，利用本發(fā)明則可避免這種情況。
為了維護(hù)和修理，可以從整個配置中很容易地取出個別的印刷站，然后在遠(yuǎn)離生產(chǎn)的地方進(jìn)行修理，而不會使整個印刷機(jī)停機(jī)。在這種情況下，可以并且最好利用一個或多個儲備印刷站，該儲備印刷站可以在很短時間投入使用，并通過快速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)交換設(shè)定到特定的印刷作業(yè)中。
本發(fā)明的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)具有整體組合結(jié)構(gòu)。上述說明表明，在各個情況下，各組合印刷站或印刷組件具有印刷機(jī)構(gòu)和控制單元。控制單元構(gòu)造成控制模塊，它以容易替換的方式放在印刷組件的一外側(cè)?？刂颇K用容易拆卸的固定裝置，例如螺栓或連接插銷連接于其余的印刷組件。另外，輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)上的所有控制模塊均為同樣的結(jié)構(gòu)，所以它們可以互換。因此在控制模塊發(fā)生故障時，可以用儲備的控制模塊或未使用的印刷組件控制模塊很快地加以替換。
控制模塊最好具有防水外殼，使得在替換控制模塊時，可以防止水滲入而發(fā)生損壞。連接于印刷機(jī)構(gòu)的連接插銷也制成防水和防震的。
為便于安裝印刷組件，按照本發(fā)明，基礎(chǔ)部件以固定方式支承印刷組件的接收裝置。接收裝置的數(shù)目是傳送帶長度的函數(shù)，并對應(yīng)于所提供的印刷組件的最大數(shù)目。接收裝置可以是具有對中銷釘?shù)墓潭ò?，在該板上可以可以以?zhǔn)確裝配的方式將印刷頭裝在準(zhǔn)確確定的位置上或可以使其沿該位置滑動?？梢赃x擇地用緊固螺栓或其它合適的緊固裝置進(jìn)行固定。還可以在接收裝置上形成識別標(biāo)記，利用該標(biāo)記可以安置控制模塊，印刷組件裝配在接收裝置的該標(biāo)記上。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例包括制成組件的主驅(qū)動馬達(dá)，該馬達(dá)獨立于輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)的基本部件。主驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動軸利用容易脫開的連接軸，例如連接法蘭連接于主滾輪，以便驅(qū)動傳送帶。法蘭連接裝置可以制成補償連接件的形式，以補償軸的對正偏差和/或作成抗剪銷連接件的形式，以形成過載保護(hù)。主驅(qū)動馬達(dá)組件的底部區(qū)域制成托架形式，以便在松開連接法蘭后很容易地用叉車或起重卡車從輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)上除去該主驅(qū)動馬達(dá)。
因此可以在相對短的時間內(nèi)用備用馬達(dá)替換要維護(hù)或修理的馬達(dá)。
由于本發(fā)明的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)具有邏輯模塊設(shè)計形式，所以可以顯著減小維修和修理的停機(jī)時間。因此本發(fā)明的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)不僅具有簡單易用和便于維修的結(jié)構(gòu)，而且它的生產(chǎn)尤為經(jīng)濟(jì)。
權(quán)利要求
1．一種輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，具有a)基礎(chǔ)部件，a1)該基礎(chǔ)部件具有隔開配置的兩個主滾輪(3)，a2)固定在兩個主滾輪(3)之間的用于輸送待印刷襯底的傳送帶(4)，a3)用于主滾輪(3)之一的主驅(qū)動馬達(dá)(1)；b)若干印刷站，b1)這些印刷站沿傳送帶(4)接連配置，b2)在這些印刷站中，各種情況下的印刷站均具有印刷機(jī)構(gòu)，所述印刷機(jī)構(gòu)具有印刷滾筒(z)和印刷滾筒驅(qū)動器(2)；c)控制器，用于控制印刷過程；其特征在于，d)各個印刷站都制成在機(jī)械上和電子上獨立的具有控制模塊(6)的印刷組件，印刷組件的控制模塊(6)單獨控制印刷過程；e)提供數(shù)目可變的印刷組件，該印刷組件相對于基礎(chǔ)部件能夠容易地裝上或卸下；f)提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線(10)，各個印刷組件可連接于該數(shù)據(jù)總線，以便在各控制模塊(6)之間交換數(shù)據(jù)；g)控制器是由印刷組件的控制模塊(6)構(gòu)成的分布控制器，印刷過程僅受印刷組件的控制模塊控制。
2．如權(quán)利要求1所述的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，其特征在于，操作參數(shù)一方面由控制模塊(6)中CPU的存儲器中的預(yù)設(shè)定值確定，另一方面由網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線(10)和控制模塊中接口提供的特定印刷程序的協(xié)議確定。
3．如權(quán)利要求1所述的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，其特征在于，在各個印刷機(jī)構(gòu)上設(shè)置至少一個位置測定傳感器(S)、至少一個校準(zhǔn)位置和測定相關(guān)位置的操作裝置(A)，和位于驅(qū)動側(cè)上的角度位置發(fā)生器(G)，其信號作為輸入信號進(jìn)入控制模塊(6)。
4．如權(quán)利要求1～3所述的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，其特征在于，控制模塊(6)連接于傳送帶(4)的驅(qū)動單元。
5．如權(quán)利要求1～4所述的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，其特征在于，控制模塊(6)連接于指令站(11)。
6．如權(quán)利要求1～5所述的輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，其特征在于，控制模塊具有完全相同的結(jié)構(gòu)并制成同級的控制單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī),該機(jī)具有組合式設(shè)計的印刷機(jī)構(gòu)和相互連接在印刷機(jī)數(shù)字網(wǎng)中的完全集成的控制模塊。各印刷機(jī)構(gòu)的一致組合式設(shè)計可以使在預(yù)設(shè)定的印刷機(jī)子結(jié)構(gòu)上設(shè)定各印刷值、交換印刷值并進(jìn)行再編程,該子結(jié)構(gòu)帶有連續(xù)傳送帶(4),該傳送帶張緊在兩個主滾輪(3)之間并由主驅(qū)動馬達(dá)(1)驅(qū)動。對安裝新印刷系統(tǒng)和改裝現(xiàn)有系統(tǒng)來說,本發(fā)明形成了明顯的技術(shù)優(yōu)點和經(jīng)濟(jì)優(yōu)點。
文檔編號B41F15/10GK1224384SQ97196114
公開日1999年7月28日 申請日期1997年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月3日
發(fā)明者亞歷山大·林特勒 申請人:亞力山大·林特勒