Brevet FR2683767A1 — publié le 19930521

L'invention a pour objet une commande d'une machine à imprimer comprenant plusieurs groupes d'impression, les groupes individuels ou les ensembles individuels de groupes d'impression n'étant pas accouplés mécaniquement les uns aux autres, chaque groupe d'impression ou chaque ensemble de groupes d'impression comprenant un moteur de commande et un dispositif de détermination de la vitesse de rotation et/ou de la position angulaire étant disposé dans chaque groupe ou dans chaque ensemble de groupes d'impression. Les critères qui s'imposent dans le domaine de la technique d'impression sont tournés d'une part vers la rationalisation et d'autre part vers l'amélioration de la qualité Il est nécessaire de monter de multiples groupes d'impression les uns à la suite des autres, en particulier dans l'impression offset de feuilles, pour réaliser des impressions en plusieurs couleurs recto-verso et éventuellement de plus laquées, d'excellentes qualités, en un passage par la machine Il faut que les modes opératoires de ces groupes d'impression soient très étroitement coordonnés les uns avec les autres. Pour garantir cette coordination, les cylindres d'impression des groupes individuels engrènent en général avec le tambour de transfert qui est disposé entre deux groupes d'impression et ils forment un train d'engrenages fermé Un ou plusieurs moteurs fournissent l'énergie en un emplacement ou en différents emplacements du train d'engrenages. La pratique révèle qu'une machine à imprimer tend d'autant plus à vibrer, à même vitesse d'impression, que le nombre des groupes d'impression qui sont accouplés les uns aux autres est grand Ces vibrations provoquent dans le sujet imprimé des papillotages qui ont pour conséquence d'abaisser la qualité de l'impression. Il existe déjà une commande d'une machine à imprimer en plusieurs couleurs qui est destinée à éviter ces inconvénients résultant de l'accouplement rigide des groupes d'impression et dans laquelle chacun des groupes individuels ou des ensembles individuels de groupes d'impression, qui se sont pas accouplés mécaniquement, est commandé par son propre moteur Dans ce cas, le synchronisme des groupes d'impression n'est plus assuré par un train rigide d'engrenages, mais par la synchronisation électrique des moteurs individuels de commande. Le document DE 35 03 178 Ai décrit une possibilité de réaliser cette synchronisation Cette demande de brevet mise à l'inspection publique décrit un procédé de régulation numérique de N commandes montées en parallèle, qui est destiné à la conservation des conditions de mouvements forcés et donc à garantir les paramètres de qualité et à réduire les conséquences fâcheuses d'erreurs de manipulation ou d'avaries: un générateur de consigne partielle associé à chacune des N commandes détermine la relation du mouvement de la commande en fonction du temps ou de l'état et fournit les consignes spécifiques à chaque commande Les générateurs de consigne partielle sont subordonnés à un générateur de consigne pilote qui traite tous les facteurs d'influence Pour le contrôle dynamique de la commande, la différence entre le plus grand et le plus petit écart de réglage des N commandes est formée en permanence et comparée à une différence maximale admissible Si la différence dépasse la valeur prescrite par le générateur de consigne pilote, le niveau de vitesse de toutes les commandes est abaissé selon une relation fonctionnelle quelconque, de manière que la relation mutuelle des mouvements soit maintenue dans les limites prescrites. Ce procédé a pour but de maintenir à chaque instant la différence angulaire entre les commandes individuelles à une valeur aussi faible que possible Les paramètres de réglage ainsi que la structure de la régulation sont donc fonction de la phase des groupes d'impression. L'invention a pour objet une commande multiple d'une machine à imprimer à plusieurs groupes d'impression qui est conçue de manière que les feuilles soient transmises en synchronisme entre les groupes individuels d'impression. Selon une particularité essentielle de l'invention, un dispositif de réglage angulaire est prévu et calcule l'écart angulaire admissible Yt,, des groupes individuels ou des ensembles individuels de groupes d'impression par rapport à une consigne angulaire prescrite wcons de manière qu'il soit minimal au moins à la position angulaire à laquelle le transfert d'une feuille a lieu. La commande selon l'invention garantit une précision répétitive très élevée du transfert des feuilles. Ce facteur a une grande importance dans l'impression offset de feuilles, car des irrégularités du transfert de feuilles ont pour conséquence des effets de papillotage et donc des décalages de couleur qui ont une répercussion extrêmement néfaste sur la qualité de l'impression. Selon une autre particularité de la commande de l'invention, l'écart angulaire admissible des groupes individuels ou des ensembles individuels de groupes d'impression par rapport à une consigne angulaire prescrite est en relation prédéterminable avec la position angulaire du groupe d'impression ou de l'ensemble de groupes d'impression Il est prévu en particulier que l'écart angulaire admissible est plus faible dans une plage prédéterminable de part et d'autre de la position angulaire à laquelle le transfert a lieu qu'aux positions angulaires situées à l'extérieur de cette plage. La commande est conçue conformément à l'invention de manière que les cylindres des groupes individuels ou des ensembles de groupes individuels d'impression occupent une position angulaire exactement définie au moment du transfert des feuilles afin d'éviter les effets déjà mentionnés plus haut de papillotage Toutefois, un écart angulaire admissible prescrit ne doit pas non plus être dépassé dans des limites prescrites à l'extérieur de cette plage de transfert des feuilles, car sinon il risque de se produire des collisions entre les systèmes de preneurs de feuille des cylindres d'impression et ceux des cylindres de transfert Les critères imposés aux écarts angulaires admissibles des groupes individuels ou ensemble individuels de groupes d'impression sont cependant moins stricts à l'extérieur de cette plage critique de part et d'autre de la position angulaire définie de transfert des feuilles. Suivant un mode de réalisation avantageux de la commande de l'invention, la même consigne angulaire est prescrite à chaque moteur de commande pour la synchronisation des groupes ou des ensembles de groupes d'impression Ce mode réalisation offre l'avantage que les écarts par rapport à la consigne angulaire qui apparaissent sont compensés à l'emplacement auquel ils apparaissent. Suivant une variante de réalisation, une consigne angulaire est prescrite à un moteur de commande sélectionné pour la synchronisation des groupes ou des ensembles de groupes d'impression et le moteur suivant de commande reçoit une consigne prescrite qui est la valeur angulaire réelle du moteur de commande précédent. La commande selon l'invention est basée sur l'idée qu'il ne faut pas éliminer par réglage les différences angulaires qui apparaissent à chaque position angulaire ou à chaque instant, mais qu'il faut les contrôler de manière à obtenir un transfert correct des feuilles Il faut par ailleurs éviter les collisions mécaniques des systèmes de preneurs de feuille En prescrivant une bande relativement large de tolérance à l'extérieur de la plage comprise de part et d'autre de la position angulaire du transfert des feuilles, on réduit les interventions dans le processus d'impression et donc le déclenchement de vibrations - Les interventions dans la structure de réglage sont concentrées dans la plage située de part et d'autre de la position angulaire à laquelle les feuilles sont transférées. Suivant un mode de réalisation avantageux de la commande de l'invention, qui permet de minimiser les différences angulaires qui apparaissent entre les groupes individuels ou les ensembles individuels de groupes d'impression, en particulier dans la plage du transfert des feuilles, il est prévu d'additionner à(aconsigne de la vitesse de rotation ncons une valeur de correction ndiff qui est calculée de manière à juste compenser la différence angulaire observée des groupes ou des ensembles de groupes d'impression jusqu'au moment du transfert de feuilles A cette fin, la régulation angulaire calcule le temps qui subsiste jusqu'au transfert d'une feuille à partir de la consigne de la vitesse de rotation et de la consigne angulaire à laquelle le transfert de la feuille doit avoir lieu La différence de vitesse de rotation qui, additionnée à cette consigne de vitesse, compense juste la différence angulaire apparue jusqu'à l'instant du transfert de la feuille est déterminée à l'aide de la différence entre la consigne angulaire et la position angulaire du groupe particulier ou de l'ensemble particulier de groupes d'impression et à l'aide du temps qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille Cette consigne calculée de vitesse de rotation est prescrite comme nouvelle consigne à la régulation de la vitesse de rotation. Selon une autre particularité avantageuse du procédé de l'invention, les écarts angulaires qui apparaissent régulièrement à chaque tour sont enregistrées en fonction de la position angulaire particulière du groupe ou de l'ensemble de groupes d'impression et en fonction de la vitesse de rotation Donc, les fluctuations de couple et de vitesse de rotation qui apparaissent périodiquement et donc les écarts angulaires qui apparaissent périodiquement et qui leur sont liés sont utilisés en particulier pour calculer au préalable les modifications nécessaires de vitesse de rotation en fonction de la position angulaire et pour les tenir prêtes Une cause des fluctuations périodiques de couple réside par exemple dans le mouvement cyclique des systèmes de preneurs de feuille. La commande de l'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'une machine à imprimer comprenant deux groupes d'impression à chacun desquels est affecté un moteur propre de commande, la figure 2 est un graphique qui indique la relation entre l'écart admissible de vitesse de rotation et la position angulaire du groupe d'impression selon un mode de réalisation de la commande de l'invention, la figure 3 est un organigramme de l'attaque de la commande selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est un organigramme de l'attaque de la commande selon une variante de réalisation de l'invention et la figure 5 est un organigramme de l'attaque de la commande selon une autre variante de réalisation de l'invention. La figure 1 est une représentation schématique d'une machine à imprimer qui n'est pas représentée en détail et qui comprend deux groupes d'impression 1, 1 ' à chacun desquels est affectée une commande 2, 2 ' Un capteur angulaire 3, 3 ' disposé sur un arbre à un seul tour des groupes d'impression 1, 1 ' détecte la position angulaire instantanée gréelz q'réel de ces groupes 1, 1 ' Cette position angulaire Y réel, q'réel des deux groupes d'impression 1, 1 ' est transmise à une microcalculatrice 4. Cette microcalculatrice reçoit par ailleurs d'un afficheur la consigne ncons de la vitesse de rotation et la consigne angulaire qcons à laquelle le transfert de feuille doit avoir lieu La microcalculatrice 4 calcule les consignes de couple Mconst M'cons à l'aide de la différence angulaire fdiff entre la consigne angulaire prescrite Pcons et les positions angulaires Yréel, qréel des groupes d'impression 1, 1 ' Ces couples Mcons, M'cons sont calculés de manière que l'écart angulaire admissible des groupes individuels d'impression 1, l' par rapport à la consigne prescrite kcons, donc par rapport à la position angulaire à laquelle le transfert de feuille a lieu, soit minimal. Les figures suivantes 2 à 5 représentent des exemples de réalisation de la commande de l'invention. La figure 2 représente l'écart angulaire ou l'écart de vitesse de rotation tolérable Wtoî ou ntol en fonction de la position angulaire instantanée Q des groupes d'impression 1, 1 ' Ce graphique représente le cas dans lequel le transfert de feuille a lieu à chaque position neutre de la machine à imprimer ( 0 , 3600, 7200) La commande de l'invention fonctionne idéalement de manière qu'à l'instant du transfert de feuille, la position angulaire de consigne fcons des groupes d'impression 1, 1 ' soit atteinte exactement Il faut au moins que l'écart angulaire qui apparait soit toutefois suffisamment petit pour que les effets de papillotement ne se répecutent pas défavorablement sur la qualité du produit imprimé. En dehors de cette position angulaire à laquelle a lieu le transfert de la feuille, les critères imposés aux écarts angulaires tolérables Y to O entre les groupes individuels d'impression 1, 1 ' sont moins stricts Il faut toutefois tenir compte du fait qu'à l'intérieur d'une certaine plage de part et d'autre de la position angulaire à laquelle a lieu le transfert de la feuille, le mouvement des preneurs de feuille des cylindres restreint l'écart angulaire admissible Y tol Si une tolérence angulaire prédéterminable Ptoî est dépassée dans ce secteur, il peut se produire des collisions de preneurs et donc des dégâts des systèmes de preneurs et des cylindres En dehors de cette plage dans laquelle l'écart angulaire tolérable qtol n'est limité que par le mode d'exécution individuel des cylindres, les écarts angulaires admissibles Wtol sont plus grands. La prescription d'une tolérance angulaire 'tol qui est fonction de la position angulaire particulière des groupes d'impression 1, 1 ' concentre des interventions de réglage plus importantes dans les commandes 2, 2 ' des groupes d'impression 1, 1 ' de part et d'autre de la plage de la position angulaire Ycons du transfert des feuilles. En dehors d'une plage étroite de part et d'autre de la position angulaire Wcons à laquelle a lieu le transfert de la feuille, les interventions s'il y en a ne sont plus nécessaires que dans une faible mesure. La figure 3 représente un organigramme d'attaque des commandes 2, 2 ' selon un mode de mise en oeuvre de l'invention L'algorithme convient à une détermination générale de la grandeur réglante, c'est-à-dire, en référence à la figure 1, à la détermination du couple M, M'. Par la suite, la détermination de la grandeur réglante conforme à l'invention sera toujours décrite pour un groupe d'impression 1, 1 '. Le début d'un cycle d'exploration commence en 6. Ensuite, la différence angulaire q*diff jusqu'au transfert de la feuille est déterminée en 7 à l'aide de la consigne de la vitesse de rotation ncons et de la consigne angulaire 9 cons à laquelle le transfert de la feuille a lieu Le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille est calculé en 8 à l'aide de la consigne de vitesse de rotation ncons et de la différence angulaire Wdiff Au point 9 de l'organigramme, la grandeur réglante M, M' est calculée de manière qu'elle compense la différence angulaire Y 9 diff pendant le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille La grandeur réglante M, M' est corrigée en conséquence en 10 Lorsque la correction de la grandeur réglante M, M' a été effectuée, le programme fait débuter le cycle suivant d'exploration en 6. La figure 4 représente un organigramme d'attaque des commandes 2, 2 ' selon une variante de réalisation de l'invention Cet organigramme représente un mode de réalisation de la commande de l'invention avec réglage subordonné de la vitesse de rotation. Le programme fait débuter le cycle d'exploration en 11 La différence angulaire '-Pdiff entre la position angulaire w Préelî t'réel des groupes d'impression 1, 1 ' et la consigne angulaire prescrite Ycons est déterminée en 12, comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment. Ensuite, le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de feuille est calculé en 13 à l'aide de la consigne de vitesse de rotation ncons et de la différence angulaire calculée W*diff La modification de vitesse de rotation ndiff est calculée en 14 à l'aide du temps calculé tu de manière que la différence angulaire ' diff soit juste compensée pendant le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille La modification calculée de vitesse de rotation ndiff est additionnée en 15 à la consigne de la vitesse de rotation ncons La nouvelle consigne de vitesse de rotation nnouv est prise pour base pour le réglage de la vitesse de rotation des commandes 2, 2 ' Ensuite, le programme fait débuter en 11 le cycle suivant d'exploration. La figure 5 représente une autre variante avantageuse d'asservissement de la commande selon l'invention Cet exemple de réalisation utilise le fait que les fluctuations de couple et donc aussi les écarts angulaires des différents groupes d'impression 1, 1 ' se produisent en fonction de la position angulaire q de ces derniers, abstraction faite des fluctuations aléatoires qui se produisent irrégulièrement Les fluctuations apparaissant régulièrement se répètent de manière cyclique à chaque tour de la machine Il convient de tenir compte du fait que les fluctuations de couple et donc aussi les fluctuations angulaire qui apparaissent entre les groupes individuels d'impression 1, 1 ' dépendent de la vitesse d'impression v et donc de la vitesse de rotation N de la machine à imprimer. Le programme débute en 16 Ensuite, la différence angulaire 9 diff par rapport à la consigne angulaire wcons est déterminée comme dans les modes de réalisation précédemment décrits - Par ailleurs, également comme dans les exemples de réalisation précédemment décrits, le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille est calculé en 18 à partir de la consigne de vitesse de rotation ncons et de la différence angulaire 9 Q*diff jusqu'au transfert de la feuille La différence angulaire 9 "diff du groupe d'impression 1 par rapport à la consigne angulaire prescrite Ycons est mémorisée en 19 en fonction de la position angulaire particulière du groupe d'impression 1 La différence angulaire mémorisée Pdiff ( L 9 + ap-') est à chaque fois extraite en 20 Ensuite est calculée dans la partie 21 du programme une grandeur réglante M qui compense l'écart angulaire Qdiff pendant le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille et pour ce faire, la connaissance de ' diff ( LP + A) provenant d'une mesure antérieure est utilisée Donc, dans ce cas, une grandeur réglante supplémentaire est calculée d'après la variation connue de la différence angulaire -P diff (Le) d'un tour précédent de la machine, cette grandeur réglante supplémentaire tenant compte de la variation attendue de l'écart angulaire Pour calculer la grandeur réglante supplémentaire, la différence angulaire L diff est mémorisée avec l'information de la position angulaire No pendant un tour de la machine Ensuite, une sorte de tendance de vitesse de rotation est calculée pour chaque grandeur mémorisée Ce calcul de la grandeur réglante supplémentaire s'effectue donc en parallèle avec l'exécution de l'algorithme de réglage. Il va de soi que différentes modifications peuvent être apportées aux modes de réalisations décrits sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Commande d'une machine à imprimer comprenant plusieurs groupes d'impression, les groupes individuels ou les ensembles individuels de groupes d'impression n'étant pas accouplés mécaniquement les uns aux autres, un moteur de commande étant affecté à chaque groupe ou à chaque ensemble de groupes d'impression et un dispositif de détermination de la vitesse de rotation et/ou de la position angulaire étant disposé dans chaque groupe ou dans chaque ensemble de groupes d'impression, caractérisée en ce qu'un dispositif de réglage angulaire qui est prévu calcule l'écart angulaire admissible Lptoî des groupes individuels ( 1) ou des ensembles individuels de groupes d'impression par rapport à une consigne angulaire prescrite 4 cons de manière qu'il soit minimal au moins à la position angulaire à laquelle le transfert d'une feuille a lieu. 2 Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'écart angulaire admissible Y toi des groupes individuels ( 1) ou des ensembles individuels de groupes d'impression par rapport à une consigne angulaire prescrite Y cons est en relation prédéterminée avec la position angulaire du groupe ( 1) ou de l'ensemble de groupes d'impression. 3 Commande selon l'une des revendications l et 2, caractérisée en ce que l'écart angulaire admissible tol est plus petit dans une plage prescrite de part et d'autre de la position angulaire à laquelle a lieu le transfert de la feuille qu'aux positions angulaires se trouvant à l'extérieur de cette plage. 4 Commande selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que la régulation angulaire prescrit une consigne angulaire Wcons et détermine l'écart angulaire particulier des groupes individuels ( 1) ou des ensembles individuels de groupes d'impression par rapport à cette consigne prescrite 1 lcons* Commande selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisée en ce que la il régulation angulaire prescrit à un premier groupe d'impression ( 1) ou à un premier ensemble de groupes d'impression une consigne angulaire cons et détermine l'écart angulaire de chacun des groupes suivants ( 1) ou des ensembles suivants de groupes d'impression par rapport à la position angulaire du groupe précédent ( 1) ou de l'ensemble précédent de groupes d'impression. 6 Commande selon quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif de réglage angulaire détermine le temps tu qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille à partir de la consigne de la vitesse de rotation ncons et de la consigne angulaire W cons, en ce que le dispositif de réglage angulaire calcule par ailleurs la différence de vitesse de rotation ndiff dont il faut élever ou abaisser la vitesse de rotation ncons pour minimiser l'écart angulaire pendant le temps qui subsiste jusqu'au transfert de la feuille et en ce que le dispositif de réglage angulaire attaque le moteur correspondant de commande en fonction de la nouvelle consigne calculée de la vitesse de rotation nnouv = ncons + ndiff- 7 Commande selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de réglage angulaire est associé à un dispositif de mémorisation dans lequel les consignes calculées de vitesse de rotation sont enregistrées en fonction de la position angulaire des groupes d'impression ( 1) ou des ensembles de groupes d'impression et en fonction de la vitesse particulière de rotation N de la machine à imprimer.