专利名称：轮转丝网印刷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1前叙部分所述的轮转丝网印刷机，该印刷机包括两个分开安装的主滚轮、一条连续的传送带和许多印刷机构，所述主滚轮之一由主驱动马达驱动，所述传送带固定在主滚筒之间，所述多个印刷机构沿传送带的走向接续放置，在所有情况下，它们均具有印刷滚筒和与此相关的印刷滚筒驱动器。
从例如EP 396924 B1或EP 522640 A1可知这种类型的轮转丝网印刷机。
在轮转丝网印刷机的驱动工艺方面，最近5-10年内已发生变化，变化的特征在于使用单独的马达来定位和驱动各印刷滚筒，同时越来越多地应用电子驱动部件。在这种发展阶段的早期，除了已知的所谓齿轮传动以外，这种具有分别装在印刷机构上的步进马达的机器已发展成居首位的流水线产品，并且为了适合自动化的总趋势，逐渐增添了不同的电子附加功能。这种新的单独驱动工艺发展很快，从而构成普通标准，使今天纯粹的机械印刷机已几乎从市场上消失。现在，自动化程度较低的印刷机实际上也以很明显的方式使这种工艺发展为“单驱动工艺”。这在技术上是可以实现的，方法是采用步进马达或伺服马达，装上必需的电子控制装置及调节装置，以保证能充分地同步运行达到相应程度的自动化，同时还装入另外的传动件、传感器、操作装置以及各个个别印刷滚筒的运行和控制部件，而这些部件必须用许多电缆连接装置，在电气上与一般分开安装的通常隔若干米远的控制装置连接起来。尽管今天各个印刷站的整体装备已经简化而有利于印刷品的生产，但仍有许多实际困难和缺点。
因为上述印刷系统一般必须装备10个以上的印刷站，所以已证明制造、现场安装，尤其是随后的维修管理是费用很高而困难的，只有经过特别训练的专家才能了解、处理和管理这种系统。对于这种系统的使用者来说，在额外增加的高报酬专家所进行的安装、调试和持续服务费用上还要加上这种高的资本投入。这显然违背因竞争和高投资而引发的高经济效益的资本产出要求。这种高效益的资本产出应使生产的运行成本低，达到最佳的质量标准和最短的因维修造成的生产停顿。
本发明的目的是提供一种轮转丝网印刷机，这种机器在低花费的情况下可以快速地和容易地适应生产需求的改变，并可以达到很高的机器利用率。
在上述轮转丝网印刷机的情况下，此目的可由权利要求1的特征达到。印刷机构由单一的组合式子组件以及各种情况下的有关控制模块组成，这些控制模块可以单独地对不同的印刷程序编程，并在各种情况下连接于在数字网络中相互连接的印刷机数据总线上，以便在一方面的控制模块和另一方面的一传送带驱动单元或多个单元之间交换操作参数，同时，控制模块相互连接和/或可连接于指令站。
本发明基于这样的思想，即将所有印刷站的轮转丝网印刷机组合为表面上独立的、完全标准化的子机器，该子机器可以单独开发、安装、生产，调试和维修，使得利用这种组合式组件的不同结合形式便可以以无序的方式进行所有的生产变型。由于考虑的问题直接针对个别的印刷站，所以即使对技术上相当不熟悉的人员也能够使用整个高度复杂化的印刷系统，在制造和随后现场安装期间，这种印刷系统相当容易监管和操作。
这种组合式系统还可以将带有轮转丝网印刷机的现有生产系统简单地转换成新的组合工艺，这从世界范围内的标准化趋势来看，意义越来越重要。与全新的投资相比，低花费的改装可以更有效利用现有的资源、设备部件等，因而第一次使得系统相关部件的全部更新变得现实而花费小。
各印刷站的操作参数最好一方面由控制模块中CPU存储器内的预设值产生，另一方面由预先确定的协议确定，所述协议用于由数据总线和控制模块中的接口所提供的特定印刷程序。
在附属的权利要求中给出本发明其它有利实施例。
下面参考附图以非限定性方式更详细地说明本发明轮转丝网印刷机的实施例。
图1是轮转丝网印刷机的基本机构，示出与典型的印刷机基本构件相结合的各印刷站或印刷机构，该基本构件具有绕在两个主滚轮上的连续传送带。
图2是各子机器的基本系统结构，即具有印刷滚筒驱动器，各种传感器和操作装置的印刷站以及印刷站的内部子网络。
图3是本发明的分布控制模块的方框线路图结构，该方框图提供一般的印刷站部件，例如印刷滚筒驱动器、伺服驱动器、传感器和其它操作装置。
在所有附图中相同的参考编号表示对应的部件或子组件。
图1以简化形式示出轮转丝网印刷机的典型结构。连续传送带4固定在隔开的滚轮3之间，该传送带也称作印刷垫，其一端由主驱动马达1驱动。在本发明各印刷站的组合构造的基本原理范围内，最好采用一种用于连续传送带4的驱动器，该驱动器具有连接于数字网络总线10的集成数字接口。采用已知方式装在一个主滚轮上的基本数字元件12检测连续传送带4的运动和位置。
由序号“1”、“2”、……、“n”标记的各印刷机构5在各种情况下具有分布控制模块6，该模块6如图所示，通过多极连接插销7和选择地通过其它连接件，如光电耦合部分连接于网络数据总线10。还可以选择地将一个或多个指令站11功能性地接入到网络数据总线10上，该指令站用作机械师的中心显示器、控制器和操作单元，而且还可选择地位于设备部件8、9的上游或下游。
结构上完全相同的各印刷机构5的分布控制模块6经过编程，使得通过网络数据总线10获得的一般相关数据、连接的印刷站数目以及传送带4的位置等结合起来，便可以同时在个别的印刷站上显示由传感器S和操作装置A决定的状态，准确地说，可以通过网络数据总线10利用特定的信息，该信息对于特定的印刷站和完全令人满意的生产程序是恒定需要的。
应强调指出，和已知的解决方案(见EP 396924 B1)不同，不需要将作为同步信号的任何频率的中心脉冲从主计算机传送到各印刷机构5或印刷站。作为本发明的结果，按照先前形式的赋予所有上述控制量和状态的协议，在等序的控制模块6之间的网络数据总线10内只有纯粹的二进制信息以编码形式交换。在各控制模块到网络数据总线10的接口可以为已知、广泛采用的标准接口，例如遵照RS485标准的接口。很明显还可以使用其它的、另外加以定义的标准接口，在个别情况下，这是有利的。
图2以简化的方式示出一个单一的组合式印刷站的结构，该印刷站包括具有印刷滚筒Z以及控制平稳印刷顺序所需的各种传感器5的印刷机构5，这些印刷顺序控制包括例如确定印刷滚筒的纵向、横向和对角的对准位置，确定印刷机构在待印刷衬底上必需的垂直位置，确定印刷滚筒的张力，以及检测重要单元及操作装置A的温度，以便自动执行印刷机构的横向、对角和垂直运动以及例如控制印刷机构中的气动控制线路电磁阀；印刷滚筒的驱动器2，该驱动器最好为可以确定积分位置的步进马达；控制模块6。还可以应用其它类型的适合于此种操作的马达，例如交、直流伺服马达。为扩充而设置的子网11允许简单加入的其它附加子组件可以并入到印刷站内，而在控制模块6的硬件上不需要干预。图2以例示方式示出两个电子子组件SEM，其功能在此处是不重要的。
图3示出控制模块6的结构。集成计算机的CPU利用驱动马达2、伺服驱动器24、25和各种操作装置A控制若干个用于印刷滚筒驱动装置的电力驱动器20、21、22、23。作为伺服驱动器24、25的上述操作装置A的一部分实施上述印刷机构的自动运动，并且最好利用积分位置测定装置30、31、32来重新确定准确的达到位置，所述位置完全不依赖于用适当传感器时机构可能有的不准确度。
控制模块6的系统可以利用积分数字采集部件26的输入值检测连接传感器5的状态。控制模块6的独立操作所需的软件在快速存储器27中，在加上电源电压时便可以立即使用该软件。利用网络数据总线10只能执行特定印刷作业的各基本程序以及随后可能需要的变化程序。为连接于网络数据总线10和子网11，在每一种情况下，控制模块6均具有RS接口33、34。
根据上面对实施例的说明，对于技术人员来说，以下说明是显而易见的。轮转丝网印刷机的基本元件主要包括两个主滚轮3和传送待印刷材料的传送带4，为了提供完整的印刷机，这些基本元件可以作为“固定部件”与数目可变的印刷站同时制造。为了适应今后印刷站的特定生产配置，控制设备可以在现场生产和安装。
本发明形成这样的优点，即印刷机可以如此制作，使得可以将无序数目的印刷站联合起来，通过简单“装在”相应基本构件上的方法而形成印刷机，这些印刷站在功能上是完全独立的部件，每个印刷站装有所有机械、电气和电子子组件，而上述基本构件只具有输送和运送单元的功能。为使印刷作业程序顺畅进行，所需各印刷机构的相互作用可以通过将各模块用纯粹的数字数据网连接起来而获得保证，该数据网使得在很短的时间内不需要特别的帮助便可快速而容易地加入或除去个别的印刷站。作为本发明的结果，不需要中央或局部中央控制设备，这不同于现在常规的已知方式。
如前所述，由各组合式印刷站形成的这种配置可以由高集成的电子控制模块制造。这种模块处在很有限的空间中，并包含必须的控制信息部件、马达和操作装置的所有电力驱动器、电源线路以及便于相互连接用的必要数据通信接口，这些模块可以作为印刷站的固定部件直接装在各印刷站中。在这种完全分散的配置中，只需连接上电源和网络数据总线便可以将各印刷站连接起来形成适于印刷生产的生产链，这种完全分散配置的结果是，不用制造特别设计的子组件便可以形成变化的生产线。
这形成以下的优点。只需要装备本发明的各印刷站便可以使经常已在买主手中的基础部件变成特定的印刷机，随后这种机器可以随意并快速而容易地适应改变的生产要求。
由于操作单个印刷站所需要的所有部件是完全散布的或具有分散的结构，所以形成了重复存在的形式，即在发生故障时，这只能引起特定印刷站的失效，但决不会引起整个印刷机的失效。例如如果在已知印刷装置中主计算机失灵，则会发生完全停机的情况，利用本发明则可避免这种情况。
为了维护和修理，可以从整个配置中很容易地取出个别的印刷站，然后在远离生产的地方进行修理，而不会使整个印刷机停机。在这种情况下，可以并且最好利用一个或多个储备印刷站，该储备印刷站可以在很短时间投入使用，并通过快速数字数据交换设定到特定的印刷作业中。
本发明的轮转丝网印刷机具有整体组合结构。上述说明表明，在各个情况下，各组合印刷站或印刷组件具有印刷机构和控制单元。控制单元构造成控制模块，它以容易替换的方式放在印刷组件的一外侧。控制模块用容易拆卸的固定装置，例如螺栓或连接插销连接于其余的印刷组件。另外，轮转丝网印刷机上的所有控制模块均为同样的结构，所以它们可以互换。因此在控制模块发生故障时，可以用储备的控制模块或未使用的印刷组件控制模块很快地加以替换。
控制模块最好具有防水外壳，使得在替换控制模块时，可以防止水渗入而发生损坏。连接于印刷机构的连接插销也制成防水和防震的。
为便于安装印刷组件，按照本发明，基础部件以固定方式支承印刷组件的接收装置。接收装置的数目是传送带长度的函数，并对应于所提供的印刷组件的最大数目。接收装置可以是具有对中销钉的固定板，在该板上可以可以以准确装配的方式将印刷头装在准确确定的位置上或可以使其沿该位置滑动。可以选择地用紧固螺栓或其它合适的紧固装置进行固定。还可以在接收装置上形成识别标记，利用该标记可以安置控制模块，印刷组件装配在接收装置的该标记上。
本发明的另一个优选实施例包括制成组件的主驱动马达，该马达独立于轮转丝网印刷机的基本部件。主驱动马达的驱动轴利用容易脱开的连接轴，例如连接法兰连接于主滚轮，以便驱动传送带。法兰连接装置可以制成补偿连接件的形式，以补偿轴的对正偏差和/或作成抗剪销连接件的形式，以形成过载保护。主驱动马达组件的底部区域制成托架形式，以便在松开连接法兰后很容易地用叉车或起重卡车从轮转丝网印刷机上除去该主驱动马达。
因此可以在相对短的时间内用备用马达替换要维护或修理的马达。
由于本发明的轮转丝网印刷机具有逻辑模块设计形式，所以可以显著减小维修和修理的停机时间。因此本发明的轮转丝网印刷机不仅具有简单易用和便于维修的结构，而且它的生产尤为经济。
权利要求
1．一种轮转丝网印刷机，具有a)基础部件，a1)该基础部件具有隔开配置的两个主滚轮(3)，a2)固定在两个主滚轮(3)之间的用于输送待印刷衬底的传送带(4)，a3)用于主滚轮(3)之一的主驱动马达(1)；b)若干印刷站，b1)这些印刷站沿传送带(4)接连配置，b2)在这些印刷站中，各种情况下的印刷站均具有印刷机构，所述印刷机构具有印刷滚筒(z)和印刷滚筒驱动器(2)；c)控制器，用于控制印刷过程；其特征在于，d)各个印刷站都制成在机械上和电子上独立的具有控制模块(6)的印刷组件，印刷组件的控制模块(6)单独控制印刷过程；e)提供数目可变的印刷组件，该印刷组件相对于基础部件能够容易地装上或卸下；f)提供网络数据总线(10)，各个印刷组件可连接于该数据总线，以便在各控制模块(6)之间交换数据；g)控制器是由印刷组件的控制模块(6)构成的分布控制器，印刷过程仅受印刷组件的控制模块控制。
2．如权利要求1所述的轮转丝网印刷机，其特征在于，操作参数一方面由控制模块(6)中CPU的存储器中的预设定值确定，另一方面由网络数据总线(10)和控制模块中接口提供的特定印刷程序的协议确定。
3．如权利要求1所述的轮转丝网印刷机，其特征在于，在各个印刷机构上设置至少一个位置测定传感器(S)、至少一个校准位置和测定相关位置的操作装置(A)，和位于驱动侧上的角度位置发生器(G)，其信号作为输入信号进入控制模块(6)。
4．如权利要求1～3所述的轮转丝网印刷机，其特征在于，控制模块(6)连接于传送带(4)的驱动单元。
5．如权利要求1～4所述的轮转丝网印刷机，其特征在于，控制模块(6)连接于指令站(11)。
6．如权利要求1～5所述的轮转丝网印刷机，其特征在于，控制模块具有完全相同的结构并制成同级的控制单元。
全文摘要
本发明涉及轮转丝网印刷机,该机具有组合式设计的印刷机构和相互连接在印刷机数字网中的完全集成的控制模块。各印刷机构的一致组合式设计可以使在预设定的印刷机子结构上设定各印刷值、交换印刷值并进行再编程,该子结构带有连续传送带(4),该传送带张紧在两个主滚轮(3)之间并由主驱动马达(1)驱动。对安装新印刷系统和改装现有系统来说,本发明形成了明显的技术优点和经济优点。
文档编号B41F15/10GK1224384SQ97196114
公开日1999年7月28日 申请日期1997年6月25日 优先权日1996年7月3日
发明者亚历山大·林特勒 申请人:亚力山大·林特勒