(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のモータによって回転駆動される複数の機械の機械軸の相互の位相を一定の関係に保持するように前記複数のモータを同期制御する同期制御装置であって、運転が開始されたら、まず緩やかな加速レートで前記複数のモータを始動し、この加速中に、前記複数の機械軸のそれぞれに備えた複数のロータリーエンコーダから出力される前記複数の機械軸の回転に応じたパルス信号と、前記複数のロータリーエンコーダ又は他の原点検出手段から出力される前記複数の機械軸の原点検出信号とに基づいて、前記複数の機械軸の相互の位相が一定の関係となるように、前記複数のモータをそれぞれ加速又は加減速して原点合わせを行い、その後、前記複数のモータを前記加速レートよりも急な加速レートで通常の運転速度まで加速させるよう制御することを特徴とする同期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は同期制御装置に関し、シャフトレス新聞輪転機等、複数のモータによって回転駆動される複数の機械の機械軸の相互の位相（回転角度）を一定の関係に保持するように前記複数のモータを同期制御する場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、従来の新聞輪転機は、ページ間の同期をとるため、即ち複数（図示例では３台）の印刷機１，２，３や折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの相互の位相を一定の関係に保つために、これらの機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａを回転駆動するモータ５，６，７の回転軸が機械的シャフト８によって連結されていた。
【０００３】
これに対し、近年では、図６に示すように、印刷機１，２，３や折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａを回転駆動するモータ１１，１２，１３，１４の回転軸を機械的シャフトで連結せず、電気的制御により機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの相互の位相を一定の関係に保って機械間の同期をとる、所謂シャフトレス新聞輪転機が採用されている。
【０００４】
かかるシャフトレス新聞輪転機では、機械軸の位相（回転角度）を知ることが同期制御のために必要である。機械軸の位相を検出するための検出器としては、図７に示すように、ロータリーエンコーダ３１（３２，３３，３４）、近接スイッチ２１（２２，２３，２４）などがある。
【０００５】
近接スイッチ２１（２２，２３，２４）は、モータ１１（１２，１３，１４）によりギヤ１ｃ（２ｃ，３ｃ，４ｃ）を介して回転駆動されるシリンダ（印刷するための版が巻いてあるロール）軸及び折機軸１ｂ（２ｂ，３ｂ，４ｂ）の近傍に固定されており、シリンダ軸及び折機軸１ｂ（２ｂ，３ｂ，４ｂ）の外周面の一箇所に設けた被検出部１ｄ（２ｄ，３ｄ，４ｄ）を検出することによって、機械軸１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）の原点を検出する。
【０００６】
ロータリーエンコーダ３１（３２，３３，３４）は、インクリメント式のものであって、モータ１１（１２，１３，１４）の回転軸に結合されており、これらの回転軸の回転に応じて、即ち機械軸１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）の回転に応じてパルス信号を出力する。
【０００７】
制御装置４１（４２，４３，４４）は、モータ１１（１２，１３，１４）の回転速度を制御して、機械軸１ａ（２ａ，３ａ，４ａ）の相互の位相が一定の関係になるように制御する制御装置であり、近接スイッチ２１（２２，２３，２４）の検出信号やロータリーエンコーダ３１（３２，３３，３４）のＺ相を基準にして、ロータリーエンコーダ３１（３２，３３，３４）のＡ相Ｂ相パルスを常時積算することで、機械軸の位相を認識し、位相がずれたときには、モータ１１（１２，１３，１４）の速度を調整（加速又は減速）して位相のずれを補正する。
【０００８】
具体的には、基準になるパルス（発振器出力）と、ロータリーエンコーダ３１（３２，３３，３４）の検出パルスとの偏差カウント値を偏差カウンタによって求め、この偏差カウント値に応じて後述する統括制御装置からの速度指令値を補正することにより、モータ１１（１２，１３，１４）の速度を調整（加速又は減速）して位相のずれを補正する。
【０００９】
図８に示すように、各制御装置４１，４２，４３，４４は統括制御装置５０に接続されている。この統括制御装置５０は、個々の印刷機１，２，３及び折機４の制御装置４１，４２，４３，４４から原点合わせ完了信号を入力すると共に、これらの制御装置４１，４２，４３，４４へ速度指令を出力する。
【００１０】
そして、上記同期制御装置では、印刷運転を開始する前の原点合わせモードにおいて、次のようにして原点合わせを行う。
【００１１】
即ち、電源投入時には、印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの位相が分からないので、図９に示すように（折機については図示省略）、モータ３１，３２，３３，３４を低速で回転させる。こうして位相の基準である機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの原点を、被検出部１ｄ，２ｄ，３ｄ，４ｄ（近接スイッチ２１，２２，２３，２４によって検出する）やロータリーエンコーダ３１，３２，３３，３４のＺ相を見つけることで検出する。
【００１２】
続いて、印刷される紙の通るコースの長さが印刷機１，２，３毎に異なるため、同期するための基準位置（これをレジスタ位置という）も印刷機１，２，３毎に異なることから、原点を見つけたらすぐに印刷機１，２，３のモータ１１，１２，１３を停めるのではなく、引き続きレジスタ位置まで動かしてからモータ１１，１２，１３を停めて、印刷運転に備える。そして、前述の如く、印刷運転時には、こうして設定した機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの相互の位相の関係を常に一定の状態に保持するよう制御される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の同期制御装置における原点合わせでは、全ての印刷機１，２，３の原点合わせが完了するまで各印刷機はレジスタ位置で停止して待機しなければならず、全ての印刷機１，２，３の原点合わせができるまで印刷を開始することができない。このため、最大数１０秒の待ち時間がかかり、その分、作業効率が悪い。
【００１４】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、一旦全ての機械を停止させることなく、原点合わせと通常運転（印刷運転等）とを連続的に行うことができるシャフトレス新聞輪転機等の同期制御装置を提供することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の同期制御装置は、複数のモータによって回転駆動される複数の機械の機械軸の相互の位相を一定の関係に保持するように前記複数のモータを同期制御する同期制御装置であって、運転が開始されたら、まず緩やかな加速レートで前記複数のモータを始動し、この加速中に、前記複数の機械軸のそれぞれに備えた複数のロータリーエンコーダから出力される前記複数の機械軸の回転に応じたパルス信号と、前記複数のロータリーエンコーダ又は他の原点検出手段から出力される前記複数の機械軸の原点検出信号とに基づいて、前記複数の機械軸の相互の位相が一定の関係となるように、前記複数のモータをそれぞれ加速又は加減速して原点合わせを行い、その後、前記複数のモータを前記加速レートよりも急な加速レートで通常の運転速度まで加速させるよう制御することを特徴とする。
【００１７】
上記構成の同期制御装置によれば、モータを緩やかな加速レートで加速させた状態で、各機械の機械軸が同期するための基準位置（新聞輪転機ではレジスタ位置）となるよう原点合わせを行い、全ての機械軸の原点合わせができたら、通常の運転速度（新聞輪転機の場合には印刷速度）までを加速する。即ち、一旦全ての機械を停止させるのではなく、原点合わせと通常運転（印刷運転等）とを連続的に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、従来と同様の部分には同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る同期制御装置を備えたシャフトレス新聞輪転機の全体構成図、図２及び図３は図１に示す同期制御装置の原点合わせに関する機能を説明する説明図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る同期制御装置は、従来（図８参照）の同期制御装置における制御装置４１，４２，４３，４４及び統括制御装置５０に代えて、制御装置６１，６２，６３，６４及び統括制御装置７０を備えたものである。これらの制御装置６１，６２，６３，６４及び統括制御装置７０は、原点合わせに関する機能の他は、従来の制御装置４１，４２，４３，４４及び統括制御装置５０と同様に機能するものである。従って、ここでは、この原点合わせに関する機能について詳述し、その他の詳細な説明は省略する。
【００２１】
本実施の形態に係る同期制御装置では、図２に示すようにして印刷機１，２，３と折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの原点合わせを行う。即ち、次の▲１▼〜▲３▼の手順で原点合わせを行う。
【００２２】
▲１▼  印刷運転が開始されたら、まず各印刷機１，２，３及び折機４のモータ１１，１２，１３，１４を低速で運転する。即ち、統括制御装置７０から各制御装置６１，６２，６３，６４へ低速（一定速度）の速度指令が出力され、各制御装置６１，６２，６３，６４では、この速度指令に基づいて、各モータ１１，１２，１３，１４が低速回転するように制御する。
【００２３】
▲２▼  近接スイッチ２１，２２，２３，２４やロータリーエンコーダ３１，３２３３，３４によって各印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの原点を検出したら、印刷機１，２，３及び折機４の制御装置６１，６２，６３，６４では、印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの各位相が基準位相に対して所定移相（レジスタ位置）になるよう機械軸１ａ，２ａ，３ａの各位相を進める又は遅らせるために、モータ１１，１２，１３を加減速する。即ち、統括制御装置７０から出力される基準パルス（発振器でつくられる）の位相に対して、各印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの位相がそれぞれ所定位相（レジスタ位置）になるように、低速で回転しているモータ１１，１２，１３，１４を一時的に加減速する。
【００２４】
具体的には、図３に示すように、印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの原点をそれぞれ検出した後、ロータリーエンコーダ３１，３２，３３，３４から出力されるパルスをカウントし、これらのカウント値が、基準の原点信号である基準スイッチ（発振器でつくられる）が統括制御装置から出力された時点で、それぞれのレジスタ位置までのカウント値よりも大きければモータ１１，１２，１３，１４  を減速し、小さければモータ１１，１２，１３，１４を加速し、機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの相互の位相を調整する。
【００２５】
▲３▼  全ての印刷機１，２，３及び折機４がレジスタ位置で同期制御をしているのを確認したら、統括制御装置７０から各制御装置６１，６２，６３，６４へ出力する速度指令値を増加して、モータ１１，１２，１３，１４を所定の印刷速度まで加速する。
【００２６】
また、上記ではモータ１１，１２，１３，１４を低速で運転中に原点合わせを行っているが、加速レートを緩やかにすれば、図４に示すように、モータ１１，１２，１３，１４を加速しながらでも、上記低速の場合と同様にして、印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａをレジスタ位置までもっていく（原点合わせをする）ことができる。即ち、次の▲１▼〜▲３▼の手順で原点合わせを行う。
【００２７】
▲１▼  印刷運転が開始されたら、まず各印刷機１，２，３及び折機４のモータ１１，１２，１３，１４を緩やかな加速レートで始動する。即ち、統括制御装置７０から各制御装置６１，６２，６３，６４へ緩やかな加速レートで増加する速度指令が出力し、各制御装置６１，６２，６３，６４では、この速度指令に基づいて、各モータ１１，１２，１３，１４が緩やかな加速レートで加速するよう制御する。
【００２８】
▲２▼  近接スイッチ２１，２２，２３，２４やロータリーエンコーダ３１，３２３３，３４によって各印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの原点を検出したら、印刷機１，２，３及び折機４の制御装置６１，６２，６３，６４では、印刷機１，２，３及び折機４の機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの各位相が基準位相に対してレジスタ位置になるよう機械軸１ａ，２ａ，３ａ，４ａの各位相を進める又は遅らせるために、モータ１１，１２，１３，１４を加減速する。
【００２９】
▲３▼  全ての印刷機１，２，３及び折機４がレジスタ位置で同期制御をしているのを確認したら、統括制御装置７０から各制御装置６１，６２，６３，６４へ出力する速度指令値の加速レートを急にし、この加速レートの従ってモータ１１，１２，１３，１４を所定の印刷速度まで加速する。
【００３０】
以上のように、本実施の形態に係る同期制御装置によれば、一旦全ての機械を停止させるのではなく、原点合わせと印刷運転とを連続的に行うことができ、これによって従来のような待ち時間をなくすことができる。従って、その分、作業効率を高めることができる。
【００３１】
また、特に、モータを緩やかに加速させながら原点合わせを行うようにした場合には、低速運転中に原点合わせを行う場合に比べて、より作業効率を高めることができる。
【００３２】
なお、上記では、検出パルス（ロータリエンコーダから出力されるパルス）が基準パルスに対して進んでいる場合にはモータを減速させて検出パルスを遅らせ、遅れている場合にはモータを加速して検出パルスを進ませているが、進んでいる場合にも、モータを加速して検出パルスを進ませ１回転して基準パルスに追いつかせるようにしたほうが望ましい。これは、モータを停止或いは低速で運転中に、原点合せ動作のためにモータが逆転することを防止するためである。
【００３３】
【発明の効果】
以上発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明の同期制御装置置によれば、モータを緩やかな加速レートで加速中に原点合わせを行うことにより、一旦全ての機械を停止させることなく、原点合わせと通常運転（印刷運転等）とを連続的に行うことができる。従って、従来のような待ち時間をなくすことができ、その分、作業効率を高めることができる。
【００３４】
また、特に、モータを緩やかに加速させながら原点合わせを行うようした場合には、低速運転中に原点合わせを行う場合に比べて、より作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る同期制御装置を備えたシャフトレス新聞輪転機の全体構成図である。
【図２】図１に示す同期制御装置の原点合わせに関する機能を説明する説明図（低速運転中に原点合わせを行う場合）である。
【図３】図１に示す同期制御装置の原点合わせに関する機能を説明する説明図である。
【図４】図１に示す同期制御装置の原点合わせに関する機能を説明する説明図（緩やかな加速レートで加速中に原点合わせを行う場合）である。
【図５】従来の機械的シャフトを有する新聞輪転機の構成図である。
【図６】シャフトレス新聞輪転機の構成図である。
【図７】シャフトレス新聞輪転機の各印刷機の構成図である。
【図８】従来の同期制御装置を備えたシャフトレス新聞輪転機の全体構成図である。
【図９】図８に示す同期制御装置の原点合わせに関する機能を説明する説明図である。
【符号の説明】
１，２，３  印刷機
１ａ，２ａ，３ａ  機械軸
４  折機
４ａ  機械軸
１１，１２，１３，１４  モータ
２１，２２，２３，２４  近接スイッチ
３１，３２，３３，３４  ロータリーエンコーダ
６１，６２，６３，６４  制御装置
７０  統括制御装置
【図１】
0003580050.tif 000002
【図２】
0003580050.tif 000003
【図３】
0003580050.tif 000004
【図４】
0003580050.tif 000005
【図５】
0003580050.tif 000006
【図６】
0003580050.tif 000007
【図７】
0003580050.tif 000008
【図８】
0003580050.tif 000009
【図９】
0003580050.tif 000010