DE102006014526A1 - Rotation position difference`s periodic angle reducing method for use in e.g. sheet rotation printing machine, involves overlaying angle of rotation based correction value that is formed from periodically arising position differences - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung von periodischen Drehwinkel-Lagedifferenzen bei einer Antriebsregelung in einer Rotationsdruckmaschine gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The The invention relates to a method and apparatus for reducing of periodic rotational angle position differences in a drive control in a rotary printing press according to the preamble of the first Claim.
Zur Erzielung eines registergenauen Übereinanderdruckens der einzelnen Druckfarben in Rotationsdruckmaschinen ist die exakte Synchronisierung der Drehbewegungen aller den Bedruckstoff fördernden und die Farbteilbilder übertragenden Rotationskörper erforderlich. Die Synchronisierung der Drehbewegungen erfolgt üblicherweise mit einer Antriebsfolgeregelung, indem ein Antriebsregler die Drehbewegung der mit einem Antriebssystem verbundenen und zu synchronisierenden Rotationskörper (Folgeachsen) den Änderungen der Drehwinkellage eines ausgewählten, Rotationskörpers (reale Leitachse) oder einer von einer übergeordneten Antriebs- oder Maschinensteuerung generierten virtuellen bzw. elektronischen Leitachse nachführt. Dabei werden in Abhängigkeit vom Regelverfahren neben dem Drehwinkel auch die Drehzahl oder die Rotationsbeschleunigung der Leitachse als Führungsgrößen verwendet.to Achieving register-accurate overprinting of the individual inks in rotary printing presses is the exact one Synchronization of the rotational movements of all the substrate promoting and transfer the color subpictures body of revolution required. The synchronization of the rotational movements usually takes place with a drive sequence control by a drive controller the rotary motion the connected to a drive system and to be synchronized body of revolution (Following axes) the changes the angular position of a selected, rotating body (real master axis) or one of a higher-level drive or machine control tracked generated virtual or electronic master axis. there become dependent from the control method in addition to the rotation angle and the speed or the Rotation acceleration of the leading axis used as reference variables.
Ein solches Antriebssystem in einer Bogenrotationsdruckmaschine bilden beispielsweise separat angetriebene Plattenzylinder mit Einzelantrieben, die aus einem die Druckwerke verbindenden Antriebsräderzug herausgelöst sind und im Druckbetrieb synchron zu benachbarten Gummituchzylindern, die vom Antriebsräderzug und Hauptantrieb angetrieben werden, rotieren sollen. Die Einzelantriebe der Plattenzylinder müssen dazu einer Leitachse innerhalb des Antriebsräderzuges exakt nachgeführt werden. Beispielsweise fungiert ein Gummituchzylinder, der vom Antriebsräderzug angetrieben wird, als Leitachse. Der im Abrollkontakt mit dem Gummituchzylinder stehende, einzeln angetriebene Plattenzylinder bildet dann die mit dem Gummituchzylinder zu synchronisierende Folgeachse. Antriebsregelungen, die auf neu auftretende Störungen reagieren, sind infolge der Trägheit des Regelkreises nicht in der Lage, eine Lagekorrektur der mindestens einen Folgeachse ohne zeitliche Verzögerung gegenüber dem Auftreten der Störung vorzunehmen, so dass an der Folgeachse ein zeitlich begrenzter Lagefehler gegenüber der Leitachse bzw. dem Lagesollwert auftritt.One form such drive system in a sheet-fed rotary printing press For example, separately driven plate cylinder with single drives, the are removed from a drive wheel train connecting the printing units and in printing operation in synchronism with adjacent blanket cylinders, that of the drive wheel train and main propulsion are to be rotated. The individual drives of Plate cylinder need To a master axis within the drive wheel train are tracked exactly. For example, acts a blanket cylinder, which is driven by the drive wheel train becomes, as a leading axis. The in rolling contact with the blanket cylinder standing, individually driven plate cylinder then forms with the rubber blanket cylinder to be synchronized following axis. Drive controls, the on emerging disorders are due to inertia of the control loop will not be able to correct the position of at least a following axis without time lag compared to the Occurrence of the disorder so that on the following axis a time-limited positional error across from the master axis or the position setpoint occurs.
Bei einer Folgeachsenregelung führt deshalb jede Beschleunigung der Leitachse zu einem vorübergehenden Lagefehler (Schleppfehler) der Folgeachse(n). Der Schleppfehler tritt kurzzeitig z.B. bei jeder Drehzahländerung der Druckmaschine auf.at a following axis control leads Therefore, any acceleration of the leading axis to a temporary Position error (following error) of following axis (s). The following error Occurs briefly, e.g. at every speed change of the press.
Schleppfehler aufgrund von periodischen Störmomenten (Elastizitätskräfte von Greiferöffnungskurven, Einfluss von Zylinderkanälen beim Abrollen von im Kontakt stehenden Zylindermantelflächen, Unwuchten und Rundlauffehler von Zylindern, Greifersteuergetriebe etc.) sowie aufgrund von schwingungsbedingten Drehzahlschwankungen der Leitachse führen dagegen zu permanenten, sich periodisch (entsprechend der Ordnung) wiederholenden Lageabweichungen bzw. Schleppfehlern der Folgeachse(n).Following error due to periodic disturbances (Elasticity forces of Gripper opening curves Influence of cylinder channels when unrolling cylinder surfaces in contact, unbalance and concentricity error of cylinders, gripper control gear etc.) as well as due to vibration-induced speed fluctuations of the master axis to lead on the other hand to permanent, periodically (according to the order) repetitive position deviations or following errors of the following axis (s).
Auch verschiedene Einstellungen des Bedieners (Delta-Betrieb, Walzenpressung, Unterlagen, Farbeigenschaften, Gummituchspannung u.a.) haben Einfluss auf die Größe und Charakteristik der Störmomente bzw. Drehschwingungen, die sich über miteinander in Kontakt stehende Rotationskörper und das Antriebssystem (Antriebsräderzug) auf die gesamte Druckmaschine erstrecken können.Also various settings of the operator (delta operation, roller pressing, Documents, color properties, blanket tension, etc.) have an influence on the size and characteristics the disturbance moments or torsional vibrations that overlap each other in contact rotating body and the drive system (drive wheel train) can extend to the entire printing press.
Diese Asynchronitäten der Drehwinkellagen der Rotationsköper im Antriebssystem führen zu Beeinträchtigungen der Druckqualität. Die auftretenden Schwingungen sind maßgeblich vom Betriebszustand der Druckmaschine abhängig, der durch die Summe von Druckmaschinenkonfiguration, Druckmaschineneinstellungen, Druckbedingungen, Betriebsparametern, Farb- und Bedruckstoffeigenschaften gekennzeichnet ist. Ein Parameter mit besonders starkem Einfluss ist hierbei die Druckgeschwindigkeit.These asynchronicities the angular positions of the rotary body in the drive system lead to impairments the print quality. The occurring vibrations are decisive for the operating condition depending on the press, through the sum of press configuration, press settings, Printing conditions, operating parameters, ink and printing material properties is marked. A parameter with a particularly strong influence Here is the printing speed.
Da eine konventionelle Antriebsregelung periodische und aperiodische Schwingungen fortlaufend als „neue" Störungen erfasst und entsprechend zeitverzögert kompensiert, verbleiben im Rahmen der konventionellen Antriebsregelung nicht vollständig kompensierbare Regeldifferenzen, die als Lage-, Drehzahl- oder Rotationsbeschleunigungsdifferenzen der Achsen messbar sind. Diese kurzzeitigen Asynchronitäten bis zum Einsetzen der Regelung führen aber bereits zu einer ungenauen Aufbringung der Druckbilder (Registerabweichungen) bzw. zu Druckbildverzerrungen, die die Druckqualität einschränken. Derartige Störungen sind – wie aus dem Stand der Technik bekannt – nur mit erheblichem Aufwand reduzierbar, indem nach einer Frequenzanalyse die störenden Schwingungen gedämpft oder mit entgegen gerichteten Schwingungen, die den Antriebsmomenten aufgeprägt werden, kompensiert werden.There a conventional drive control periodic and aperiodic Vibrations continuously recorded as "new" disorders and accordingly delayed compensated, remain within the scope of conventional drive control not completely compensatable control differences, which are as position, speed or rotational acceleration differences the axes are measurable. These short-lived asynchronies until lead to the onset of regulation but already an inaccurate application of the printed images (register deviations) or to print distortions that limit print quality. such disorders are like known from the prior art - only with considerable effort reducible, by after a frequency analysis, the disturbing vibrations muted or with opposing vibrations, the drive torques imprinted be compensated.
Es sind verschiedene Antriebskonfigurationen bekannt, um periodische Störungen bzw. Schwingungen in Druckmaschinen zu verringern.It For example, various drive configurations are known to be periodic disorders or to reduce vibrations in printing presses.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verzerrungen des Druckbildes, die bei lagegeregelten Antrieben durch periodische Asynchronitäten entstehen, mit einem einfach zu implementierenden Verfahren, zu vermindern. Dabei sollen aufwendige Messungen der Störschwingungen vermieden werden und das Verfahren soll tolerant gegenüber sich verändernden Betriebszuständen der Druckmaschine sein, wobei unter Änderung des Betriebszustandes alle Änderungen verstanden werden, die zu neuen Lagedifferenzen zwischen den Achsen führen, z.B. Veränderungen der Druckgeschwindigkeit, wechselnde Einstellungen des Druckers, veränderte Bedruckstoff- und Farbeigenschaften oder ein Wechsel der Materialeigenschaften von Zylinderbespannungen.Of the Invention is based on the object distortions of the printed image, which arise in position-controlled drives by periodic asynchronisms, with an easy-to-implement method, to lessen. In this case, complex measurements of the spurious vibrations should be avoided and the procedure should be tolerant of changing operating conditions the printing press, wherein changing the operating condition all changes be understood, leading to new positional differences between the axes lead, e.g. changes the printing speed, changing settings of the printer, changed substrate and color properties or a change in material properties of cylinder coverings.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des 1. Anspruchs oder eine Vorrichtung mit den Merkmalen des 6. Anspruchs gelöst.According to the invention Task by a method having the features of the first claim or a device having the features of the sixth claim solved.
Die vom Drehwinkel abhängigen Lagedifferenzen der Folgeachse(n) gegenüber den von der Leitachse vorgegebenen Solllagewerten, werden in einem automatisierten Verfahren als Funktion des Drehwinkels messtechnisch erfasst. Die registrierten Lagedifferenzen können gefiltert bzw. geglättet werden und werden – nach der Multiplikation mit einem „Lernfaktor" – als Lagekorrektursollwert für jede Folgeachse winkelabhängig in Korrekturmodulen für die Folgeachse(n) abgespeichert. Durch die Filterung der registrierten Lagedifferenzen werden die periodisch bei jeder Umdrehung auftretenden Lagedifferenzen selektiert. Da dieser Prozess kontinuierlich abläuft, entsteht ein selbstlernender Algorithmus, durch den Lageschleppfehler schrittweise verringert und die Druckqualität damit signifikant verbessert wird.The dependent on the angle of rotation Position differences of the following axis (s) with respect to those specified by the master axis Target position values are used in an automated process as a function of the angle of rotation detected metrologically. The registered position differences can filtered or smoothed become and become - after multiplication by a "learning factor" - as a position correction setpoint for every Following axis dependent on angle in correction modules for the following axis (s) are stored. By filtering the registered Position differences become the periodic occurrences of each revolution Position differences selected. As this process runs continuously, arises a self-learning algorithm, by the position loop error step by step reduced and the print quality thus significantly improved.
Auf der Grundlage der gespeicherten Lagedifferenzen werden somit in einem selbstlernenden Algorithmus aus den noch verbliebenen Lagedifferenzen optimierte Korrekturwerte für die Führungsgröße gebildet, gespeichert („eingelernt") und den Sollwerten der Führungsgröße für die Antriebsregler der Folgeachsen drehwinkelabhängig und verzögerungsfrei überlagert, so dass die periodischen Lagedifferenzen, die von der Antriebsregelung nicht kompensiert werden, dadurch zumindest soweit minimiert werden können, dass die gewünschte Druckqualität erreicht wird.On the basis of the stored position differences are thus in a self-learning algorithm from the remaining differences in position optimized correction values for the reference variable is formed, stored ("learned") and the setpoints the reference variable for the controller of the Following axes dependent on angle of rotation and superimposed without delay, so that the periodic position differences caused by the drive control can not be compensated, thereby minimized at least so far can, that the desired Print quality achieved becomes.
Die erfindungsgemäße Sollwertkorrektur kann in Abhängigkeit vom Drehwinkel, von der Drehzahl oder der Rotationsbeschleunigung gebildet und als Korrekturfunktion oder als Korrekturtabelle in den Speichern der Korrekturmodule innerhalb der Antriebsregelung abgelegt werden. Die Lagekorrektur der Folgeachsen beruht somit auf einem einfach zu implementierenden Algorithmus und passt sich selbsttätig den sich ändernden Betriebsbedingungen an, indem die periodischen Lagedifferenzen der Folgeachse(n) und deren Korrekturwerte nach Erreichen des stationären Zustandes neu ermittelt, fortlaufend optimiert und bei jeder Umdrehung der Achsen permanent und verzögerungsfrei in die Antriebsregelung eingespeist werden.The inventive setpoint correction can dependent on the angle of rotation, the speed or the rotational acceleration formed and as a correction function or as a correction table in storing the correction modules within the drive control be filed. The position correction of the following axes is thus based on an easy-to-implement algorithm and adapts itself automatically changing Operating conditions by the periodic position differences of the Following axis (s) and their correction values after reaching the stationary state newly determined, continuously optimized and with each revolution of the Axles permanent and delay-free be fed into the drive control.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Korrektur extern erregter Maschinenschwingungen und dynamischer Schleppfehler lagegeregelter elektrischer Antriebe in einer Druckmaschine auf einfache Weise und ohne aufwändige Schwingungsanalysen oder Berechnungsalgorithmen erfolgen kann. Dabei werden die aktuellen Maschineneinstellungen, die sich auf Frequenz, Phasenlage und Amplitude der Störungen an den lagegeregelten Folgeachsen auswirken, implizit berücksichtigt. Aufwendige Messsysteme sind nicht notwendig, die Zusatzkosten sind gering. Die Druckqualität wird deutlich gesteigert, dynamische Kräfte im Antriebssystem werden verringert und so das Registerspreizen vermindert, die Gefahr des Zahnflankenabhebens im Antriebsräderzug wird reduziert, der Maschinenverschleiß nimmt ab.The method according to the invention has the advantage that the correction of externally excited machine vibrations and dynamic tracking errors of position-controlled electrical drives in a printing machine can be carried out in a simple manner and without elaborate vibration analyzes or calculation algorithms. The current machine settings, which affect the frequency, phase position and amplitude of the disturbances on the position-controlled following axes, are implicitly taken into account. Elaborate measuring systems are not necessary, the additional costs are low. The print quality is significantly increased, dynamic forces in the drive system are reduced, thus reducing the register spreader, the danger of tooth flank lift in the drive wheel train is reduced, the machine wear decreases.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen im Folgenden am Beispiel einer Antriebsfolgeregelung in einer Rotationsdruckmaschine mit einer Folgeachse, die einer Leitachse synchron nachgeführt werden soll, näher erläutert werden.The inventive method and the device according to the invention will be described below using the example of a drive sequence control in a Rotary printing machine with a following axis, which is a leading axis tracked synchronously should be, closer explained become.
Die einzige Figur zeigt dazu die schematische Darstellung der Antriebsfolgeregelung mit dem erfindungsgemäßen Korrekturmodul am Beispiel einer Plattenzylinder/Gummituchzylinder-Paarung in einer Rotationsdruckmaschine.The only figure shows the schematic representation of the drive sequence control with the correction module according to the invention the example of a plate cylinder / blanket cylinder pairing in one Rotary printing press.
Wie in der Fig. dargestellt, wird ein Gummituchzylinder GZ von einem Antriebsräderzug ARZ, der das Antriebsmoment eines Hauptantriebsmotors auf alle zentral angetriebenen Rotationskörper der Druckmaschine überträgt, in eine Rotationsbewegung versetzt, der dem benachbarten Plattenzylinder PZ während des Druckbetriebes synchron nachgeführt werden muss, damit das Druckbild lagegenau und verzerrungsfrei auf den Gummituchzylinder GZ übertragen und von dort auf den Bedruckstoff aufgebracht werden kann. Der Plattenzylinder PZ wird separat von einem Einzelantrieb M angetrieben. Die Einzelantriebskonfiguration hat gegenüber einem zentralen Antrieb der Plattenzylinder PZ beispielsweise den Vorteil, dass die Plattenwechsel an allen Plattenzylindern PZ gleichzeitig und unabhängig von ihrer durch den Antriebsräderzug ARZ vorgegebenen Winkelstellung im Druckbetrieb durchgeführt und so Rüstzeiten eingespart werden können.As shown in the Fig., A blanket cylinder GZ of a drive wheel ARZ, which centralizes the drive torque of a main propulsion engine driven rotary body the printing press transfers to one Rotational movement offset, the adjacent plate cylinder PZ while the printing operation must be tracked synchronously so that the Print image in precise position and without distortion on the blanket cylinder GZ transferred and can be applied from there to the substrate. The plate cylinder PZ is driven separately by a single drive M. The single drive configuration has opposite a central drive of the plate cylinder PZ for example the Advantage that the plate changes on all plate cylinders PZ simultaneously and independent from theirs through the drive wheel train ARZ predetermined angular position performed in the printing operation and so set-up times can be saved.
Zur Synchronisierung des Plattenzylinders PZ mit dem Gummituchzylinder GZ ist den Einzelantrieben M eine Antriebsregelung zugeordnet.to Synchronization of the plate cylinder PZ with the blanket cylinder GZ is the individual drives M assigned a drive control.
Die Antriebsachse des Gummituchzylinders GZ bildet dabei die Leitachse LA, deren Bewegung durch die Antriebsregelung auf die Folgeachse FA des Plattenzylinders PZ zur Gewährleistung der Druckgenauigkeit möglichst verzögerungsfrei übertragen werden muss. Die Drehbewegung des Gummituchzylinders GZ wird dazu mit einem Drehwinkelgeber zur kontinuierlichen Erfassung der Drehwinkellage der Leitachse LA und der daraus gebildeten Solllage w für die zumindest eine Folgeachse FA gemessen. Zur Erfassung der Drehwinkel-Istlage x der Folgeachse FA des Plattenzylinders PZ ist an der Folgeachse FA ebenfalls ein Drehwinkelgeber angeordnet. Die Antriebsregelung kann zur Verbesserung der Regelgüte mit einer Drehzahl- oder Rotationsbeschleunigungsmessung an beiden Achsen kombiniert sein. Da der Erfindungsgedanke davon unberührt bleibt, wird auf eine Erläuterung weiterer möglicher Regelungsstrategien verzichtet. Das Ausführungsbeispiel basiert auf einer einfachen Drehwinkellageregelung.The Drive axis of the blanket cylinder GZ forms the leading axis LA, whose movement through the drive control to the following axis FA of the plate cylinder PZ to ensure printing accuracy preferably transmitted without delay must become. The rotational movement of the blanket cylinder GZ is added with a rotary encoder for continuous detection of the angular position the leading axis LA and the desired position w formed therefrom for the at least a following axis FA measured. For detecting the rotational angle actual position x of the following axis FA of the plate cylinder PZ is on the following axis FA also arranged a rotary encoder. The drive control can improve the control quality with a speed or rotational acceleration measurement on both Be combined axes. Since the idea of the invention remains unaffected, will be on an explanation further possible Dispensed with regulatory strategies. The embodiment is based on a simple angle position control.
Die Drehwinkellage des Gummituchzylinders GZ wird einem Antriebsregler R für den Einzelantrieb M des Plattenzylinders PZ über eine Signalleitung zwischen Drehwinkelgeber und Führungsgrößeneingang als Lagesollwert w (Führungsgröße) zugeführt. Der zweite Eingang des Antriebsreglers R ist für die Istlage x der Folgeachse FA des Plattenzylinders PZ vorgesehen.The The angular position of the blanket cylinder GZ becomes a drive controller R for the Single drive M of the plate cylinder PZ via a signal line between Rotary encoder and command value input supplied as position setpoint w (reference variable). Of the second input of the drive controller R is for the actual position x of the following axis FA of the plate cylinder PZ provided.
Dem Antriebsregler R ist ein Korrekturmodul K zugeordnet, welches einen Eingang für den Lageistwert x des Drehwinkels und einen Ausgang für die ermittelten periodischen Sollwertkomponenten (Korrekturwerte wP) des Lagesollwertes w für die Folgeachse FA aufweist. Das Korrekturmodul K ist entweder als eine separate Recheneinrichtung mit zugeordnetem Speicher oder als ein im Antriebsregler R implementierter Berechnungs- und Speicherbereich ausgebildet.The drive controller R is assigned a correction module K which has an input for the actual position value x of the angle of rotation and an output for the determined periodic setpoint components (correction values w P ) of the position setpoint value w for the following axis FA. The correction module K is embodied either as a separate computing device with allocated memory or as a calculation and memory area implemented in the drive controller R.
Der Ausgang des Korrekturmoduls K ist auf einen Summationspunkt geführt, wo die Korrekturwerte wP mit den Lagesollwerten w des Antriebsreglers für die Folgeachse FA zusammengeführt werden und gemeinsam mit diesen auf den Führungsgrößeneingang des Reglers R aufgeschaltet sind. Der Antriebsregler R gibt ein der Lagedifferenz [(w + wP) – x] entsprechendes Signal an ein (nicht dargestelltes) Leistungsteil für den Antriebsstrom IA des Einzelantriebes M des Plattenzylinders PZ aus. Dazu ist der Antriebsreglerausgang mit dem Einzelantrieb M verbunden.The output of the correction module K is guided to a summation point, where the correction values w P are combined with the position setpoint values w of the drive controller for the following axis FA and are switched together with these to the reference variable input of the controller R. The drive controller R outputs a signal corresponding to the position difference [(w + w P ) -x] to a power unit (not shown) for the drive current I A of the single drive M of the plate cylinder PZ. For this purpose, the drive controller output is connected to the single drive M.
Das in der beschriebenen Vorrichtung ablaufende Verfahren zur Reduzierung von periodischen Drehwinkel-Lagedifferenzen in der Antriebsregelung der Rotationsdruckmaschine wirkt im stationären Betriebszustand parallel zur konventionellen Antriebsregelung und kann automatisch von der Maschinensteuerung der Druckmaschine rückgesetzt werden, wenn sich deren Betriebszustand ändert, wodurch die Phasenlage, Frequenz und Amplitude der in der Druckmaschine erregten Drehmomentschwingungen und damit die periodischen und nicht periodischen Schwingungen z der Leitachse LA und Folgeachse FA verändert werden. Die schwingungsbedingten Lageabweichungen der beiden Achsen LA, FA sind als drehwinkelabhängige Schwankungen der Lagedifferenzen (w – x) zwischen der Istlage x der Folgeachse FA und der von der Leitachse LA vorgegebenen Solllage w messbar, die minimiert werden sollen. Eine Änderung des Betriebszustandes wird beispielsweise durch eine Drehzahlerhöhung verursacht.The in the described device running down method of reduction of periodic rotational angle position differences in the drive control of Rotary printing machine acts in parallel in stationary operation to the conventional drive control and can automatically by the Machine control of the printing machine to be reset when whose operating state changes, whereby the phase position, frequency and amplitude of the in the printing press excited torque oscillations and thus the periodic and not Periodic oscillations z of the leading axis LA and slave axis FA are changed. The vibration-related positional deviations of the two axes LA, FA are as rotation angle dependent Variations of the position differences (w - x) between the actual position x the following axis FA and the predetermined position of the leading axis LA w measurable, which should be minimized. A change of the operating state is caused for example by a speed increase.
Nach Erreichen eines neuen stationären Betriebszustandes der Rotationsdruckmaschine werden die Lagedifferenzen (w – x), die aufgrund der Trägheit des Antriebsreglers R verbleiben, in Abhängigkeit vom Drehwinkel φ im Korrekturmodul K zunächst registriert (zwischengespeichert).To Reaching a new stationary Operating state of the rotary printing machine, the position differences (w - x), due to inertia of the drive controller R remain, depending on the angle of rotation φ in the correction module K first registered (cached).
Die registrierten Lagedifferenzen (w – x) werden danach unter Anwendung von Filter-Algorithmen selektiert und damit die periodisch auftretenden Lagedifferenzen (w – x)P von den aperiodischen Lagedifferenzen (w – x) getrennt und gemeinsam mit den zugeordneten Drehwinkeln φ gespeichert.The registered position differences (w - x) are then selected using filter algorithms and thus the periodically occurring position differences (w - x) P separated from the aperiodic position differences (w - x) and stored together with the associated rotation angles φ.
Zur Selektion der periodischen Lagedifferenzen (w – x)P eignen sich bekannte FIR- oder IIR-Filter. Die registrierten Lagedifferenzen (w – x)P können weiterhin geglättet werden und werden – nach der Multiplikation mit einem „Lernfaktor" (zwischen 0 und –1) – als Lagekorrekturwert für jede Folgeachse FA winkelabhängig abgespeichert.For the selection of the periodic position differences (w - x) P known FIR or IIR filters are suitable. The registered position differences (w - x) P can continue to be smoothed and - after multiplication by a "learning factor" (between 0 and -1) - are stored angle-dependently as a position correction value for each following axis FA.
Aus den gespeicherten periodischen Lagedifferenzen (w – x)P werden zusätzliche drehwinkelbezogene Korrekturwerte wP für die Solllagewerte der Folgeachse FA gebildet, als betriebszustandsspezifische Korrekturfunktion oder Korrekturtabelle (φ, wP) gespeichert und den Solllagen w der Antriebs-Folgeregelung drehwinkelabhängig verzögerungsfrei überlagert, so dass die mit der konventionellen Antriebsregelung verbleibenden Lagedifferenzen (w – x) minimiert werden.From the stored periodic position differences (w - x) P , additional angle-related correction values w P for the desired position values of the following axis FA are formed, stored as operating state-specific correction function or correction table (φ, w P ) and superimposed without delay on desired positions w of the drive following control as a function of angle of rotation that the differences in position (w - x) remaining with the conventional drive control are minimized.
Die an der Folgeachse FA des Plattenzylinders PZ gemessenen Lageistwerte x werden im stationären Betriebszustand – wie vorstehend erläutert – im Korrekturmodul K bearbeitet (z.B. gefiltert), um die periodisch mit jeder Umdrehung auftretenden Lagedifferenzen (w – x)P zu detektieren und diese winkelabhängig abzuspeichern (z.B. in einer winkelabhängigen Tabelle zu registrieren). Die Lageistwertverarbeitung im Korrekturmodul K entspricht einem kontinuierlichen Lernvorgang, der die aktuell gemessenen winkelbezogenen periodischen Abweichungen (w – x)P mit bereits erfassten periodischen Abweichungen (w – x)P aus vorhergehenden Umdrehungen in geeigneter Weise verknüpft (z.B. gleitende Mittelwertbildung, FIR-, IIR-Filter) und dadurch „lernt", welche Sollwertkorrektur bei jedem aktuellen Drehwinkel φ notwendig ist, um die Lagedifferenzen zu minimieren. Da die Schwingungsamplituden sowohl von der Konfiguration der Maschine (Anzahl der Druckwerke und Zylinder, Trägheiten, Federkonstanten, etc.) als auch von der Druckmaschinendrehzahl (Resonanzfrequenzen) und von Einstellungen des Druckers (Delta-Betrieb, Farbe, Sujet, Pressungen usw.) abhängen, ist ein Lernvorgang ein einfaches Mittel, um eine geeignete Fehlerkorrektur zu bestimmen. Zusätzliche Informationen über das Schwingungssystem Druckmaschine, wie z.B. Eigenfrequenzen, Übertragungsfunktionen, usw. sind nicht notwendig.The actual position values x measured on the following axis FA of the plate cylinder PZ are processed (eg filtered) in the steady-state operating state in the correction module K in order to detect the positional differences (w-x) P which occur periodically with each revolution and store them as angle-dependent ( eg to register in an angle-dependent table). The actual position value processing in the correction module K corresponds to a continuous learning process, which links the currently measured angle-related periodic deviations (w - x) P with already recorded periodic deviations (w - x) P from previous rotations in a suitable manner (eg moving averaging, FIR, IIR Since the vibration amplitudes are dependent both on the configuration of the machine (number of printing units and cylinders, inertias, spring constants, etc.) as well as on the actual setting Depending on the engine speed (resonance frequencies) and the settings of the printer (delta operation, color, subject, pressures, etc.), learning is a simple means to determine an appropriate error correction Additional information about the vibration system Printing machine, such as natural frequencies , Transfer functions, etc. are unnecessary.
Das Übertragungsverhalten des Antriebsreglers, das im Wesentlichen durch Verzögerung nachgebildet werden kann, kann durch eine entsprechende Winkelkorrektur (geschwindigkeitsabhängiges Vordrehen des Winkels für die Bestimmung der Sollwertkorrektur) berücksichtigt werden.The transmission behavior of the drive controller, which is modeled essentially by delay can be, by a corresponding angle correction (speed-dependent pre-turning of the angle for the determination of the setpoint correction) are taken into account.
Es ist zweckmäßig, bei Änderung des Betriebszustandes der Druckmaschine die Korrekturwerte wP zunächst auf Null oder auf Voreinstellwerte, die aus den gespeicherten Korrekturwerten wP gleicher oder ähnlicher Betriebszustände bereits vorher ermittelt wurden, zurückzusetzen.It is expedient, when the operating state of the printing press changes, to first reset the correction values w P to zero or to preset values which have already been previously determined from the stored correction values w P of identical or similar operating states.
Die Voreinstellwerte können ebenso zumindest in Abhängigkeit von der Maschinenkonfiguration, den Druckparametern oder den Bedruckstoffeigenschaften durch Interpolation oder Extrapolation gespeicherter Voreinstellungen gebildet werden.The Preset values can also at least in dependence from the machine configuration, the printing parameters or the substrate properties by interpolation or extrapolation of stored presets be formed.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Regelungsverfahrens besteht darin, die gebildeten Korrekturwerte wP nach weiteren Algorithmen, insbesondere zur Glättung über den Drehwinkel φ oder zur Begrenzung der maximalen Korrekturwerte wP zu modifizieren, um die Stabilität des Regelkreises zu gewährleisten.An advantageous further development of the control method consists in modifying the formed correction values w P according to further algorithms, in particular for smoothing over the rotation angle φ or for limiting the maximum correction values w P in order to ensure the stability of the control loop.
Die erfindungsgemäße Regelung ist für folgende Eingangsgrößen anwendbar:
- – die gemessene Abweichung der Rotationsbewegung der Druckmaschine von der gleichförmigen Rotation,
- – eine Differenz im zurückgelegten Umfangsweg zwischen verschiedenen Rotationskörpern (z.B. erster und letzter Druck- oder Gummizylinder einer Rotationsdruckmaschine bei Antrieb durch mehrere Antriebe),
- – die gemessene Winkelabweichung zwischen Leit- und Folgeachse bei Einzelantrieb eines Rotationskörpers (Ausführungsbeispiel).
- The measured deviation of the rotational movement of the printing press from the uniform rotation,
- A difference in the traveled circumferential path between different rotational bodies (eg first and last printing or blanket cylinder of a rotary printing press when driven by a plurality of drives),
- - The measured angular deviation between the master and slave axis in single drive a rotary body (embodiment).
- ARZARZ
- Antriebsräderzugdrive wheel
- FAFA
- FolgeachseFollowing axis
- GZGZ
- GummituchzylinderBlanket cylinder
- IA I A
- Stellgröße, AntriebsstromManipulated variable, drive current
- KK
- Korrekturmodulcorrection module
- LALA
- Leitachsemaster axis
- MM
- Einzelantriebindividual drive
- PZPZ
- Plattenzylinderplate cylinder
- RR
- Antriebsreglerdrive controller
- xx
- Regelgröße, Istlage der Folgeachse, LageistwertControlled variable, actual position the following axis, actual position value
- ww
- Führungsgröße, von der Leitachse vorgegebene Solllage für die Folgeachse, LagesollwertCommand, from the master axis specified position for the slave axis, position setpoint
- wP w p
- Korrekturwerte für die periodisch auftretenden Lagedifferenzen (w – x)P Correction values for the periodically occurring position differences (w - x) P
- φφ
- Drehwinkel, DrehwinkellageAngle of rotation Angular position
- zz
- Störgröße, SchwingungenDisturbance, vibrations
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