DE69114850T2

DE69114850T2 - Vorrichtung zum stapeln von bogen.

Info

Publication number: DE69114850T2
Application number: DE69114850T
Authority: DE
Inventors: Tatsuyuki Miyagawa; Masateru Tokuno
Original assignee: S K ENGINEERING CO; Reliance Electric Ltd
Current assignee: S K ENGINEERING CO; Reliance Electric Ltd
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH04159958A; US5366217A; CA2058978A1; WO1992006914A1; EP0544910A4; JP2609754B2; KR920702320A; ES2086553T3; EP0544910A1; DE69114850D1; EP0544910B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bogenstapler zur Verwendung beim Schneiden von Wellpappe, Papier, Kunststoffolien, Folien und dergleichen, der die Beförderungsgeschwindigkeit der Bogen auf eine optimale Geschwindigkeit verlangsamt, die benötigt wird, um die von einem Bogenschneider geschnittenen Bogen ordentlich in eine Stapelzone zu stapeln, indem die Bogenenden während der Beförderung eingespannt werden, und der die Bogen direkt und ordentlich in die Stapelzone stapelt.

Hintergrundtechnologien

Um Bogen aus Wellpappe, Papier, Kunststoffolie, Folie und anderem verschiedenen von einer Bogenschneidemaschine 82 geschnittenen Material in die Stapelzone zu stapeln, werden Bogen 86 herkömmlich, wie in Figuren 7A und 7B gezeigt, von einem Hochgeschwindigkeitsförderband 84 befördert und ihre Fördergeschwindigkeit wird von einem überdeckenden Förderband 88 (ein Förderband mit niedriger Geschwindigkeit) verlangsamt, dessen Geschwindigkeit sich von der des Hochgeschwindigkeitsförderbands unterscheidet. Die Bogen, deren Geschwindigkeit verringert wird, werden dann nacheinander auf dem überdeckenden Förderband überdeckt, werden von dem überdeckenden Förderband befördert und in der Stapelzone übereinander gestapelt.
Es werden viele Arten von überdeckenden Förderbändern verwendet. Zum Beispiel werden Bogen, die auf dem Hochgeschwindigkeitsförderband befördert werden, durch "Druck-Haarkristalle", mit Vakuum oder ähnlichem eingeklemmt, verlangsamt und auf dem überdeckenden Förderband überdeckt und werden dann auf dem überdeckenden Förderband befördert. Oder Bogen, die von dem Hochgeschwindigkeitsförderband befördert werden verlangsamt und von einem "Mitnahmeband", "Druckband", "Förderband mit niedriger Geschwindigkeit" oder ähnlichem überlappt.
Fig. 7A zeigt ein Beispiel, in dem Druck-Haarkristalle 90 verwendet werden, und Fig. 7B zeigt ein Beispiel, in dem ein Mitnahmeband 92 verwendet wird.
Ein System, das ein solches überdeckendes Förderband verwendet, bringt jedoch verschiedene Probleme mit sich, wie z.B. daß auf der Oberfläche eines mit hoher Geschwindigkeit beförderten Bogens aufgrund der Reibung durch "Druck-Haarkristalle", "Mitnahmeband", "Druckbandtt und ähnliches Kratzer produziert werden, oder daß die Führungskante eines Bogens aufgrund der schnellen Beförderung durch das Förderband gefaltet oder beschädigt wird, und ein Bogen wird normalerweise beschädigt, weil die Führungskante herunterhängt oder gegen einen vorangehenden Bogen stößt, besonders wenn der Bogen eine geringe Steifigkeit aufweist.
Da die Schneidleistung von Schneidemaschinen in letzter Zeit erheblich verbessert worden ist, ist es erforderlich, geschnittene Bogen mit hoher Geschwindigkeit zu befördern. Daher ist es notwendig, ein weiteres Förderband mit höherer Geschwindigkeit oberhalb des Hochgeschwindigkeitsförderbands zu installieren, mit dem Ergebnis, daß eine Linie durch das Förderband mit höherer Geschwindigkeit verlängert wird und die Notwendigkeit eines größeren Installationsraumes entsteht, wodurch auch die Installationskosten erhöht werden.
Darüberhinaus wird es aufgrund der Tatsache, daß die von der Schneidemaschine zu schneidenden Materialien unterschiedlich sind, umfassend dickere und dünnere Wellpappe, Papier, Kunststoffolie, Folie und ähnliches, unmöglich, die verschiedenen Probleme für so unterschiedliche Materialien mit dem genannten herkömmlichen Bogenstapler zu lösen, nämlich einem Stapler zum Befördern von geschnittenen Bogen mit einem Hochgeschwindigkeitsförderband, Reduzierung der Bogengeschwindigkeit durch ein überdeckendes Förderband, Überdecken der Bogen, Versenden der Bogen in die Stapelzone und Stapeln der Bogen in die Stapelzone, wobei sie Stück für Stück überdeckt werden.
Eine Vorrichtung zur Lösung solcher Probleme ist in der EP-A-150655 aus der prioritätsbegründenden US- Patentanmeldung Nr. 557439 mit dem Titel "Tail Stopping and Knockdown Device" beschrieben. Wie in deren Fig. 8 gezeigt, weist diese Vorrichtung eine Verzögerungsvorrichtung auf, die eine Bürstenrolle 103 und eine Rolle 104 mit niedriger Geschwindigkeit zwischen einem Förderband 101 und einer Stapelstation 102 umfaßt. Die Rollen 103 und 104 werden von einem Motor 106 über geeignete Zahnräder 105 angetrieben.
Bei dieser herkömmlichen Technik werden die Bogen verzögert und zur Stapelstation 102 geschickt, wobei ihre Abschnitte nahe der hinteren Enden von einer der beiden Bürsten 108 der Bürstenrolle 103 berührt und gegen die Rolle 104 gepreßt werden, die sich langsam dreht, wenn Bogen zwischen den zwei Rollen 103 und 104 hindurchlaufen. Bei dieser Art von Bürstenrolle 103 ist die Funktion der Bürste 108, Bogen gegen die Rolle 104 zu pressen, jedoch nicht stabil, und im Fall von Papierbogen oder ähnlichem könnten Bogen durch die Bürsten beschädigt werden. Darüberhinaus können die Preßpositionen der Bogen nicht genau gesteuert werden und daher werden, wenn die Preßpositionen der Bogen verschoben werden, die Bogen möglicherweise nicht ordentlich in die Stapelstation gestapelt.
Dokument JP-Be-53111000 beschreibt eine Verzögerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wodurch die genannten verschiedenen Probleme ohne Verwendung eines herkömmlichen überdeckenden Förderbandes gelöst werden.

Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verlangsamen von Bogen vorgesehen, die von einem Bogenschneider geschnitten und befördert werden, und zum Stapeln der Bogen in eine Stapelstatian, die folgendes umfaßt:
ein Förderband zum Befördern von Bogen, die durch den Bogenschneider zugeschnitten wurden, wobei ein festgesetzter Abstand zwischen den einzelnen Bogen eingehalten wird,
eine Spannvorrichtung zum Einspannen einer Grundposition nahe dem hinteren Ende des Bogens, der von dem Förderband befördert wird, und zum Verlangsamen der Beförderungsgeschwindigkeit des Bogens auf eine für das ordentliche Stapeln des Bogens in die Stapelstation erforderliche optimale Geschwindigkeit, wobei die Spannvorrichtung eine Drehvorrichtung aufweist, die eine Drehwelle, an der Drehwelle befestigte Arme und freie Rollen umfaßt, von denen jede von jedem Ende der Arme gestützt wird, um frei zu rotieren, und eine Verzögerungsrolle, die gegenüber der Drehvorrichtung installiert ist, wobei die Drehgeschwindigkeit der Verzögerungsrolle festgelegt wird auf der Grundlage der Materialart der Bogen, wobei die Grundposition des Bogens durch die freien Rollen bei jeder Umdrehung von ihnen um die Drehwelle auf die Verzögerungsrolle heruntergedrückt wird,
einen Servomotor, der zum Antrieb der Drehvorrichtung mit der Drehwelle verbunden ist,
einen Regelverstärker, der an den Servomotor angeschlossen ist, um die Drehgeschwindigkeit des Servomotors zu steuern,
einen Meßfühler zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens, der über dem Förderband installiert ist, um das Endstück des voni Förderband beförderten Bogens zu ermitteln,
einen ersten Geschwindigkeitsmesser zur Ermittlung der Förderbandgeschwindigkeit,
einen zweiten Geschwindigkeitsmesser zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Servomotors, und
einen Nullpunktsmesser zur Ermittlung des Nullpunkts der Drehvorrichtung, wobei der Nullpunkt der Drehvorrichtung verwendet wird, um eine Verzögerungsstartposition der Drehvorrichtung zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung des weiteren folgendes umfaßt: einen Phasensetzer, um den Wert von (L-X)-Bo nach Umwandlung in Impulse festzusetzen, wobei L der Abstand zwischen dem unteren Referenzpunkt der Drehvorrichtung und dem Meßfühler zum Erfassen der Endstückposition des Bogens ist, X der Abstand zwischen der Endstückposition und der Grundposition des Bogens, und Bo eine Umfangslänge des Kreises, der von dem äußersten Punkt der freien Rollen von der Drehwelle gezogen wird, wenn die freien Rollen der Drehvorrichtung sich um die Drehwelle drehen,
eine Torschaltung zur Tastung des Ausgangs des ersten Geschwindigkeitsmessers, wobei die Torschaltung geöffnet wird, wenn das Endstück des Bogens von dem Meßfühler zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens ermittelt wird, und geschlossen wird, wenn der Nullpunkt der Drehvorrichtung von dem Nullpunktsmesser ermittelt wird,
ein erstes Addierwerk zum Berechnen des Wertes von R = ((L-X)-Bo)-AA+BB, wobei AA der Impuls der Länge der Bogenbeförderung ist, der durch die Torschaltung von dem Ausgang des ersten Geschwindigkeitsmessers erzielt wird, und BB der Zählwert des Impulses ist, der von dem Ausgang des zweiten Geschwindigkeitsmessers erzielt wird,
einen ersten Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung des Wertes von R in einen analogen Spannungswert VC, einen Frequenz-Spannungs-Umwandler zur Umwandlung des Ausgangs des ersten Geschwindigkeitsmessers in eine analoge Spannung VA,
ein zweites Addierwerk zur Berechnung eines Geschwindigkeitsbefehls (VA-VC),
ein Subtrahierglied zum Abziehen des Ausgangs des zweiten Geschwindigkeitsmessers von einer Länge entlang des Kreises bis zu dem oberen Referenzpunkt von der Verzögerungsstartposition der Drehvorrichtung, wobei die Länge festgelegt wird, wenn der Nullpunkt der Drehvorrichtung von dem Nullpunktsmesser ermittelt wird,
einen zweiten Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung des Ausgangs des Subtrahiergliedes in einen Geschwindigkeitsbefehl VB, und
eine Geschwindigkeitsbefehl-Wählschaltung zum Auswählen entweder des Geschwindigkeitsbefehls (VA-VC) oder VB auf der Grundlage dessen Spannung und Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehls an den Regelverstärker.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit der freien Rollen um die Drehwelle wird an die Bogenbeförderungs-geschwindigkeit angeglichen, vorzugsweise, wenn R=0 ist.
Die Steuerung der Bestimmung des oberen Referenzpunktes der Drehvorrichtung wird vorzugsweise durchgeführt, um zu erreichen, daß die freien Rollen am oberen Referenzpunkt der Drehvorrichtung auf die Ankunft des Bogens vom Förderband warten müssen, gestützt auf den Geschwindigkeitsbefehl VB.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt die Konstruktion einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Drehvorrichtung.
Fig. 3 ist ein Steuerdiagramm des in Fig. 1 gezeigten Bogenstaplers
Fig. 4 zeigt die Positionsverhältnisse der Drehvorrichtung.
Fig. 5 zeigt Geschwindigkeitsmuster der Drehvorrichtung.
Fig. 6 zeigt die Bewegung der Drehvorrichtung.
Fig. 7A und 7B beschreiben herkömmliche Technologien.
Fig. 8 beschreibt eine weitere herkömmliche Technologie.

Beste Art zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der zwei Sätze von Stapelzonen zum Wechseln der Kästen und Reihenfolge vorgesehen sind.
Dieser Bogenstapler umfaßt eine Bogenschneidemaschine 10, ein Beförderungssystem 12 zum Befördern von Bogen von der Bogenschneidemaschine, erste und zweite Spannvorrichtungen 14a und 14b zum Einspannen der hinteren Enden der Bogen und eine erste und zweite Stapelzone 16a und 16b zum Stapeln von Bogen.
Die Schneidemaschine 10 hat einen Bogenschneider 18, der Wellpappe, Papier, Kunststoffolie, Folie und ähnliches auf eine bestimmte Länge schneidet.
Das Beförderungssystem 12 ist unterhalb der Schneidemaschine 10 angeordnet und umfaßt ein Förderband 20 zur Beförderung von Bogen, dessen Länge so festgelegt ist, daß sie länger ist als die maximale Schneidlänge von Bogen. Druckbänder 22, die aus verschiedenen Bändern bestehen, sind auf dem Förderband 20 installiert und Preßrollen 24a sind auf dem hinteren Ende des Förderbandes 20 angeordnet. Diese Preßrollen 24a werden von einem Trenner 26 nach oben und unten bewegt. Über dem Förderband 20 ist auch ein Meßfühler 34a zur Erfassung der Position des Endstücks eines Bogens, der auf dem Förderband 20 befördert wird, vorgesehen. Die Geschwindigkeit des Förderbandes 20 ist um einige Prozent höher eingestellt als die Zufuhrgeschwindigkeit der Papierbahn zu der Schneidemaschine 10, so daß der Abstand zwischen geschnittenen Bogen ausgedehnt werden kann.
Die erste Spannvorrichtung 14a ist eine Vorrichtung zum Einspannen der hinteren Enden von geschnittenen Bogen. Unter ihr ist eine Verzögerungsrolle 28a zur Verzögerung der Bogengeschwindigkeit auf eine optimale Geschwindigkeit angeordnet und zum Versenden von Bogen zur ersten Stapelzone 16a. An einer oberen Position der ersten Spannvorrichtung 14a ist eine Drehvorrichtung 32a vorgesehen, die an ihrem Ende freie Rollen 30a hat, um die geschnittenen Bogen mittels Abständen der Druckbänder 22 auf die Verzögerungsrolle zu drücken und die Geschwindigkeit der geschnittenen Bogen an die Geschwindigkeit der Verzögerungsrolle anzugleichen. Für die Verzögerungsrolle 28a wird je nach der Art des Bogenmaterials Gummi mit hoher Reibung oder ähnliches verwendet.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Verzögerungsrolle 28a und der Drehvorrichtung 32a. Die Drehvorrichtung 32a umfaßt Arme 302, die auf Drehwellen 301 befestigt sind, Wellen 303, die an den Enden dieser Arme befestigt sind, und freie Rollen 30a, die von diesen Wellen 303 gestützt werden und frei drehen können. Obwohl die Figur zum Zwecke der Vereinfachung nur zwei freie Rollen 30a zeigt, weist ein echter Bogenstapler eine Vielzahl von freien Rollen auf.
Die Drehgeschwindigkeit der Verzögerungsrolle 28a wird festgelegt auf der Grundlage der Art des Materials von Bogen 11, der Geschwindigkeit der Linie und der Schneidlänge von Bogen. Ein Wechselstrom-Servomotor wird so gesteuert, daß die Arme 302 der Drehvorrichtung 32a zu der Zeit beginnen können, nachzusteuern, wenn der Meßfühler 34a zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens das Endstück eines Bogens erfaßt, und daß die freien Rollen 30a den Bogen mittels Abständen der Druckbänder 22 gegen die Verzögerungsrolle 28a drücken können und den Bogen einspannen können durch Angleichung der Umdrehungsgeschwindigkeit der freien Rollen 30a um die Wellen 301 bei einer festen Position, die sich aus der Basisposition nahe dem Endstück des Bogens ergibt.
Die erste Stapelzone hat eine erste Stapelstation 38a, die auf einem ersten Heber 36a installiert ist, der sich nach oben und nach unten bewegt, und Bogen werden in die Stapelstation geschichtet.
Bei der ersten Stapelzone 16a sind ein Führungsband 40 zur Führung von Bogen zur ersten Stapelstation 38a und ein Bogenbeförderungsband 42 zur Beförderung von Bogen zur zweiten Spannvorrichtung 14b vorgesehen.
Auf dem Endstück des Bogenbeförderungsbandes 42 sind Preßrollen 24b vorgesehen. Über dem Bogenbeförderungsband 42 ist auch ein Meßfühler 34b zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens installiert, um das Endstück eines geschnittenen Bogens, der von dem Bogenbeförderungsband 42 befördert wird, zu erfassen.
Die Druckbänder 22 des Beförderungssystems 12 sind vorgesehen, um durch die erste Spannvorrichtung 14a, die erste Stapelzone 16a, die zweite Spannvorrichtung 14b und die zweite Stapelzone 16b über die Preßrollen 24a laufen zu können.
Ein Bogen, der von dem Förderband 20 mit hoher Geschwindigkeit ausgesandt wird, wird entlang der unteren Oberfläche von Führungsband 40 befördert, das mit derselben Geschwindigkeit läuft wie das Druckband 22, und wenn die Führungskante des Bogens eine bestimmte Position vor einem Anschlag 44a der Stapelstation 38a erreicht, wird der Bogen durch die Wirkung der Spannvorrichtung 14a eingespannt, auf eine optimale Geschwindigkeit verlangsamt, von dem Anschlag 44a gestoppt und in die erste Stapelstation 38a gestapelt. In der ersten Stapelstation wird der Bogen durch seitliches Rütteln und Rütteln nach vorne ausgerichtet und ordentlich gestapelt. Die Bewegung des Hebers nach unten wird so gesteuert, daß die oberste Oberfläche des Stapelstosses durch einen Sensor immer auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.
In dem oben erwähnten Stapelbetrieb, in dem Bogen in die erste Stapelstation 38a der ersten Stapelzone 16a gestapelt werden, werden die Bogen, die von dem ersten Beförderungssystem 12 mit hoher Geschwindig keit ausgesandt werden, durch die erste Spannvorrichtung 14a und entlang der unteren Oberfläche des Führungsbandes 40 zur Stapelstation 38a geschickt.
Für den Fall, daß die Kästen oder die Reihenfolge geändert werden sollen, ohne die Betriebsgeschwindigkeit zu ändern, wird der Trenner 26 durch ein Signal zum Kastenwechsel betätigt und bewegt die Preßrollen 24 nach oben (wie in der Figur gezeigt), die Bogen, die von dem Beförderungssystem 12 mit hoher Geschwindigkeit ausgesandt werden, werden auf der oberen Oberfläche des Bogenbeförderungsbandes 42 befördert, das mit derselben Geschwindigkeit läuft wie das Förderband 20, und werden zu der zweiten Spannvorrichtung 14b geschickt, wobei sie von dem Druckband 22 gepreßt werden.
Die zweite Spannvorrichtung 14b ist eine Vorrichtung zum Einspannen des Endstücks eines geschnittenen Bogens, hat an einer unteren Position der Vorrichtung eine Verzögerungsrolle 28b zum Verzögern des Bogens auf eine optimale Geschwindigkeit und zum Versenden des Bogens an die zweite Stapelzone 16b und hat an einer oberen Position der Vorrichtung eine Drehvorrichtung 32b, die freie Rollen 30b aufweist, um das Bogenendstück gegen die Verzögerungsrolle mittels der Abstände der Druckbänder 22 zu pressen und die Bogengeschwindigkeit der Geschwindigkeit der Verzögerungsrolle anzugleichen. Da die Funktionen der zweiten Spannvorrichtung dieselben wie die der ersten Spannvorrichtung sind, wird die Beschreibung der zweiten Spannvorrichtung hier ausgelassen.
Die zweite Stapelzone 16b hat eine zweite Stapelstation 38b, die auf einem zweiten Heber 36b angeordnet ist, der nach oben und unten bewegbar ist, und einen Anschlag 44b.
Ein Bogen, der von dem Bogenbeförderungsband 42 mit hoher Geschwindigkeit ausgesandt wird, wird entlang der unteren Oberfläche des Druckbandes 22 in der Stapelzone 16b befördert, und wenn die Führungskante des Bogens eine bestimmte Position vor dem Anschlag 44b der Stapelstation 38b erreicht, wird der Bogen durch die Wirkungen der zweiten Spannvorrichtung 14b eingespannt, auf eine optimale Geschwindigkeit verlangsamt, von dem Anschlag gestoppt und in die zweite Stapelstation 38b gestapelt. In der zweiten Stapelstation 38b wird der Bogen durch seitliches Rütteln ausgerichtet und ordentlich gestapelt. Die Bewegung des Hebers nach unten wird so gesteuert, daß die oberste Oberfläche des Stapelstosses durch einen Sensor immer auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.
Nun wird das Steuersystem des Bogenstaplers dieser Ausführungsform mit Bezug auf Fig. 3 erklärt. Fig. 3 zeigt ein Steuersystem für das erste Beförderungssystem 12, die erste Spannvorrichtung 14a und die erste Stapelzone, wie in Fig. 1 gezeigt. Da das Steuersystem für die zweite Spannvorrichtung 14b und die zweite Stapelzone 16b dasselbe ist wie für die erste Spannvorrichtung 14a und die erste Stapelzone 16a, wird hier stellvertretend nur das Steuersystem für die erste Spannvorrichtung 14a und die erste Stapelzone 16a beschrieben.
Die Steuerung ist eingeteilt in Steuerung der Phasengeschwindigkeits-Angleichung und in Steuerung der Bestimmung des oberen Referenzpunktes.
Bei der Steuerung der Phasengeschwindigkeits- Angleichung soll die Angleichung der Umdrehungsgeschwindigkeit der freien Rollen 30a um die Wellen 301 an die Bogenbeförderungsgeschwindigkeit gesteuert werden, indem ein Bogen bei einer bestimmten Position von dem Endstück des Bogens durch die freien Rollen eingespannt wird, wenn die Drehvorrichtung 32a den Bogen 11 einspannt.
Die Phasensteuerung wird wie folgt durchgeführt. Phasensetzer 58 wird voreingestellt auf den Wert von (L-X), den man durch Abziehen des Abstands (X) zwischen der Endstückposition des Bogens 11 und der Einspannposition von dem Abstand (L) zwischen dem unteren Referenzpunkt der Drehvorrichtung 32a und dem Meßfühler 34a zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens erhält. Durch diese Voreinstellung wird der Phasensetzer 58 auf den Wert von (L-X)-B&sub0; nach Umwandlung in Impulse eingestellt, auf der Grundlage des Verzögerungspositionssignals A (das Signal, das die Verzögerungsstartposition anzeigt, die in einem Winkel von 90º von dem unteren Referenzpunkt der Drehvorrichtung angeordnet ist), das man von dem Nullpunkt erlangt, der durch den Nullpunktsmesser 60 ermittelt wird, der nahe der Drehvorrichtung 32a installiert ist. Der Wert von B&sub0; ist eine Umfangslänge des Kreises, der durch den äußersten Punkt von dem Umdrehungszentrum gezogen wird, wenn die freien Rollen 30a der Drehvorrichtung 32a sich um die Wellen 301 drehen. Die Bogenbeförderungslänge erhält man durch Öffnen des Tors 66 durch das Signal C, das erzeugt wird, wenn der Meßfühler 34a zur Erfassung der Position des Endstücks eines Bogens das Endstück eines Bogens erfaßt, durch Eingabe des Impulses von dem Impulsgenerator (PG) 50 in das Addierwerk 76 als eine Abzugseingabe und durch Schließen des Tores 66 durch das Verzögerungspositionssignal A. Das Addierwerk 76 zieht den Impuls AA der Bogenbeförderungslänge, die durch das Tor 66 gelaufen ist, ab. Wenn die freien Rollen 30a der Drehvorrichtung 32a die Soll-Einspannposition erreichen, welche die Position ist, um die Beschleunigung zu beginnen, beginnt die Drehvorrichtung zu beschleunigen, und darauf wird, bevor die freien Rollen 30a den Bogen 11 berühren, die Geschwindigkeitsangleichung durch die später beschriebenen Geschwindigkeitsangleichungsfunktionen vollzogen und gleichzeitig wird die Phaseneinstellung durch die folgende Gleichung durchgeführt. Der Wert B des Positionsabweichungszählers 64 wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
R = ((L-X)-B&sub0;)-AA+BB,
wobei BB der Zählwert des Impulses des Impulsgenerators (PG) 68 ist, der an dem Wechselstrom-Servomotor zum Betreiben der Spannvorrichtung installiert ist (Zählwert-gestützter verzögerungsstartpunkt).
Diese Berechnung wird von dem Addierwerk 76 durchgeführt und der Positionsabweichungszähler 64 behält den Wert R. Da die Phasensteuerung darauf abzielt, die Abweichung = Null werden zu lassen, wird der Wert R in der oben genannten Gleichung schließlich Null. Da der Wert von BB schließlich einer Umdrehung der Drehvorrichtung entspricht, wird der Wert von BB dem Wert von B&sub0; gleich. Aus dieser Relation und aus der Relation R=0 ergibt sich die Relation AA=(L-X) und es wird möglich, den Wert von AA festzulegen, d.h. die Einspannposition auf eine Position X von dem Bogenendstück.
Die Steuerung der Geschwindigkeitsangleichung erfolgt wie folgt. Die Abweichung R wird in ein analoges Signal VC umgewandelt. Darüberhinaus wird die Frequenz des Impulses, der von dem Impulsgenerator 50 generiert wird, der am Beförderungssystem 20 installiert ist, durch Frequenz-Spannungs-Umwandler (F/V) 52 in ein Spannungssignal umgewandelt, und so wird die Geschwindigkeit der Linie, d.h. die Beförderungsgeschwindigkeit von Bogen 11 ermittelt und an das Addierwerk 80 als eine Addiereingabe geschickt. Das Ausgangssignal von Addierwerk 80 (VA-VC) wird an den Regelverstärker 57 des Wechselstrom-Servomotors 56 zum Betreiben der Drehvorrichtung 32a gesandt als ein Befehl zur Phasenangleichung durch eine Geschwindigkeitsbefehl-Wählschaltung 54, die später beschrieben wird. Wenn R=0 ist, wird VC Null und der Geschwindigkeitsbefehl (VA-VC) wird gleich VA, und so wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der freien Rollen um die Wellen 301 an die Bogenbeförderungsgeschwindigkeit angeglichen.
Die Steuerung der Bestimmung des oberen Referenzpunktes ist eine Funktion, die erfordert, daß die freien Rollen 30a der Drehvorrichtung 32a auf die Ankunft eines Bogens warten müssen, wie in Fig. 4 gezeigt, wenn Bogen nicht ununterbrochen zugeführt werden. Durch das Verzögerungspositionssignal A vom Nullpunktmesser 60 soll der Abweichungszähler 70 für den oberen Referenzpunkt eine Umfangslänge bis zu dem oberen Referenzpunkt festsetzen und produziert nach Abzug des Impulses vom Impulsgenerator 68 einen Geschwindigkeitsbefehl VB durch einen Digital-Analog- Umsetzer 72 und eine Geschwindigkeitsbefehl-Klemmschaltung 74. Die Position bei Nullgröße wird ermittelt und die Drehvorrichtung 32a wird an dem oberen Referenzpunkt angehalten.
Der oben erwähnte Geschwindigkeitsbefehl (VA-VC) für die Steuerung der Phasengeschwindigkeitsangleichung und der Geschwindigkeitsbefehl VB für die Steuerung der Ermittlung des oberen Referenzpunktes werden zur Geschwindigkeitsbefehl-Wählschaltung 54 (Schaltung zum Wählen einer höheren Spannung) gesandt, die eine höhere Befehlsspannung wählt und einen Geschwindigkeitsbefehl B an den Regelverstärker 57 ausgibt.
Das Geschwindigkeitsmuster der Drehvorrichtung ist entweder Muster 1, 2, oder 3, wie in Fig. 5 gezeigt, je nach Bogenabstand.
Muster 1 ist für einen längeren Bogenabstand gedacht. Wenn der Meßfühler 34a zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens ein Bogenendstück zur Zeit t1 erfaßt, wird die Drehgeschwindigkeit der Drehvorrichtung durch den Geschwindigkeitsbefehl (VA-VC) beschleunigt und erreicht die Geschwindigkeit der Linie zu einer Zeit t2 und die Drehvorrichtung hält diese Geschwindigkeit bis zu einer Zeit t3 aufrecht. Nach der Zeit t3 wird der Geschwindigkeitsbefehl auf den Geschwindigkeitsbefehl VB geschaltet und verzögert die Drehvorrichtung, die zu einer Zeit t4 den oberen Referenzpunkt erreicht und bis zu einer Zeit t5 am oberen Referenzpunkt stehenbleibt, wenn das Endstück des nächsten Bogens erfaßt wird.
Muster 2 zeigt den Fall, daß der nächste Bogen ankommt, bevor die Drehvorrichtung am oberen Referenzpunkt stehenbleibt. In diesem Fall, wenn das Endstück eines Bogens erfaßt wird, wird die Drehvorrichtung durch den Geschwindigkeitsbefehl (VB-VC) bis zu einer Zeit t6 gesteuert und wird durch den Geschwindigkeitsbefehl VB von der Zeit t6 bis zur Zeit t7 gesteuert.
Muster 3 zeigt den Fall, daß der Bogenabstand kürzer ist als die festgelegte Länge von (L-X). In diesem Fall wird die Drehvorrichtung durch den Geschwindigkeitsbefehl (VA-VC) gesteuert, beginnt zu einer Zeit t8 von der Geschwindigkeit der Linie beschleunigt zu werden, beginnt zu einer Zeit t9 verzögert zu werden und wird zu einer Zeit t10 an die Geschwindigkeit der Linie angeglichen.
Nun wird der Ablauf von Muster 1 mit Bezug auf Fig. 6 erklärt, die die Umdrehung der freien Rollen 30a der Drehvorrichtung 32a zeigt.
Ein Bogen 11, der von einem Bogenschneider geschnitten wurde, wird von dem Förderband 20 in Richtung der ersten Stapelzone 16a befördert. Wenn der Meßfühler zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens das Endstück des Bogens 11 erfaßt, wird das Tor 66 geöffnet, der Impuls AA, der vom Impulsgenerator 50 generiert wird, wird an das Addierwerk 76 gesandt, die freien Rollen 30a, die am oberen Referenzpunkt stehengeblieben waren, wie in dem obersten Bild von Fig. 6 gezeigt, beginnen durch den Geschwindigkeitsbefehl (VA-VC) beschleunigt zu werden, wie im mittleren Bild von Fig. 6 gezeigt, und die Geschwindigkeitsangleichung wird durchgeführt. Wenn die Abweichung R des Abweichungszählers 64 Null wird, spannen die freien Rollen 30a den Bogen an der Klemmposition ein, die sich an einer Position X von dem Bogenendstück befindet, verzögern den Bogen und senden ihn zur Stapelstation 38a.
Wenn die freien Rollen 30a den Verzögerungspunkt erreichen, wird der Geschwindigkeitsbefehl auf den Geschwindigkeitsbefehl VB geschaltet, und die freien Rollen 30a beginnen verzögert zu werden und halten an dem oberen Referenzpunkt.
Obenstehend wurde der Fall von Muster 1 in Fig. 5 beschrieben. Der Ablauf der verbleibenden Muster 2 und 3 wird von Fachleuten leicht verstanden werden.

Anwendbarkeit in der Industrie

Die Produktion von Kratzern, die durch die Reibung von Bogenoberflächen aufgrund von Überlappungen versacht werden, kann ausgeschaltet werden, weil ein erfindungsgemäßer Bogenstapler die Bogenbeförderungsgeschwindigkeit auf eine optimale Geschwindigkeit verzögern kann, ungeachtet der Schneidlänge von Bogen, die von dem Schneider geschnitten werden, indem eine Grundposition nahe des Endstücks eines beförderten geschnittenen Bogens eingespannt wird, und den Bogen direkt ohne Überlappung mit anderen Bogen stapeln kann, und auch die Länge des Bogenbeförderungsbandes unterhalb des Schneiders kann verkürzt werden.
Eine weitere Wirkung des erfindungsgemäßen Bogenstaplers ist, daß er Bogen auf normale Weise zur Stapelstation senden kann, auch wenn verschiedene Arten von Bogenmaterial bearbeitet werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verlangsamen von Bogen, die von einem Bogenschneider (18) geschnitten und befördert werden, und zum Stapeln der Bogen in eine Stapelstation (38a), die folgendes umfaßt:

ein Förderband (20) zum Befördern von Bogen (11), die durch den Bogenschneider zugeschnitten wurden, wobei ein festgesetzter Abstand zwischen den einzelnen Bogen eingehalten wird,

eine Spannvorrichtung (32a) zum Einspannen einer Grundposition nahe dem hinteren Ende des Bogens, der von dem Förderband befördert wird, und zum Verlangsamen der Beförderungsgeschwindigkeit des Bogens auf eine für das ordentliche Stapeln des Bogens in die Stapelstation erforderliche optimale Geschwindigkeit, wobei die Spannvorrichtung eine Drehvorrichtung aufweist, die eine Drehwelle (301), an der Drehwelle befestigte Arme (302) und freie Rollen (30a) umfaßt, von denen jede von jedem Ende der Arme gestützt wird, um frei zu rotieren, und eine Verzögerungsrolle (28a), die gegenüber der Drehvorrichtung installiert ist, wobei die Drehgeschwindigkeit der Verzögerungsrolle festgelegt wird auf der Grundlage der Materialart der Bogen, wobei die Grundposition des Bogens durch die freien Rollen bei jeder Umdrehung von ihnen um die Drehwelle auf die Verzögerungsrolle heruntergedrückt wird,

einen Servomotor (56), der zum Antrieb der Drehvorrichtung mit der Drehwelle verbunden ist,

einen Regelverstärker (57), der an den Servomotor angeschlossen ist, um die Drehgeschwindigkeit des Servomotors zu steuern,

einen Meßfühler (34a) zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens, der über dem Förderband installiert ist, um das Endstück des vom Förderband beförderten Bogens zu ermitteln,

einen ersten Geschwindigkeitsmesser (50) zur Ermittlung der Förderbandgeschwindigkeit, einen zweiten Geschwindigkeitsmesser (68) zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Servomotors, und

einen Nullpunktsmesser (60) zur Ermittlung des Nullpunkts der Drehvorrichtung, wobei der Nullpunkt der Drehvorrichtung verwendet wird, um eine Verzögerungsstartposition der Drehvorrichtung zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung des weiteren folgendes umfaßt: einen Phasensetzer (58), um den Wert von (L-X)-Bo nach Umwandlung in Impulse festzusetzen, wobei L der Abstand zwischen dem unteren Referenzpunkt der Drehvorrichtung und dem Meßfühler zum Erfassen der Endstückposition des Bogens ist, X der Abstand zwischen der Endstückposition und der Grundposition des Bogens, und Bo eine Umfangslänge des Kreises, der von dem äußersten Punkt der freien Rollen von der Drehwelle gezogen wird, wenn die freien Rollen der Drehvorrichtung sich um die Drehwelle drehen, eine Torschaltung (66) zur Tastung des Ausgangs des ersten Geschwindigkeitsmessers, wobei die Torschaltung geöffnet wird, wenn das Endstück des Bogens von dem Meßfühler zur Erfassung der Position des Endstücks des Bogens ermittelt wird, und geschlossen wird, wenn der Nullpunkt der Drehvorrichtung von dem Nullpunktsmesser ermittelt wird,

ein erstes Addierwerk (76) zum Berechnen des Wertes von R = ((L-X)-Bo)-AA+BB, wobei AA der Impuls der Länge der Bogenbeförderung ist, der durch die Torschaltung von dem Ausgang des ersten Geschwindigkeitsmessers erzielt wird, und BB der Zählwert des Impulses ist, der von dem Ausgang des zweiten Geschwindigkeitsmessers erzielt wird,

einen ersten Digital-Analog-Umsetzer (78) zur Umsetzung des Wertes von R in einen analogen Spannungswert VC,

einen Frequenz-Spannungs-Umwandler (52) zur Umwandlung des Ausgangs des ersten Geschwindigkeitsmessers in eine analoge Spannung VA,

ein zweites Addierwerk (80) zur Berechnung eines Geschwindigkeitsbefehls (VA-VC),

ein Subtrahierglied (70) zum Abziehen des Ausgangs des zweiten Geschwindigkeitsmessers von einer Länge entlang des Kreises bis zu dem oberen Referenzpunkt von der Verzögerungsstartposition der Drehvorrichtung, wobei die Länge festgelegt wird, wenn der Nullpunkt der Drehvorrichtung von dem Nullpunktsmesser ermittelt wird,

einen zweiten Digital-Analog-Umsetzer (72) zur Umsetzung des Ausgangs des Subtrahiergliedes in

einen Geschwindigkeitsbefehl VB, und

eine Geschwindigkeitsbefehl-Wählschaltung (54) zum Auswählen entweder des Geschwindigkeitsbefehls (VA- VC) oder VB auf der Grundlage dessen Spannung und Ausgeben eines Geschwindigkeitsbefehls an den Regelverstärker.

2. Vorrichtung zum Verlangsamen von Bogen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß, wenn R=0 ist, die Umdrehungsgeschwindigkeit der freien Rollen um die Drehwelle an die Beförderungsgeschwindigkeit der Bogen angepaßt wird.

3. Vorrichtung zum Verlangsamen von Bogen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuerung der Ermittlung des oberen Referenzpunktes der Drehvorrichtung durchgeführt wird, damit die freien Rollen auf die Ankunft des Bogens vom Förderband am oberen Referenzpunkt der Drehvorrichtung warten, gestützt auf den Geschwindigkeitsbefehl VB.