JPS63179744A - 移動物体の合流点における位置合せ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１例えばオフセット印刷機などにあって、回転
する印刷版に対して、常に所定位置の印刷が行われるよ
う給紙するといったように、二つの移動物体を所望合流
点にて正しく合致させるため、一方の移動物体につき、
その速度を適切に制御して位置合せするための方法に関
する。

（従来の技術） 一般に移動中の第１物体に対して、所定の合流点で第２
物体を合致させようとするには、第１物体の走行条件に
対して第２物体のスタートタイミングを計算し、当該ｆ
Ｊ、２物体を所定の走行条件にてスタートさせるように
することとなる。

ところが、実際上第２物体に対し上記スタートタイミン
グ基づき、所定時点にあって制御部からスタート信号を
送ったとしても、第２物体の走行はモータ、伝動ギヤー
等による駆動部によるわけであるから、既知の如くモー
タには初期応答、ギヤーにはがたつき分があり、従って
その分だけ第２物体のスタートが遅れることとなり、ま
た第２物体が給紙であるような場合には、給紙のスター
ト位置（初期位置）が不本意にずれてしまっていたり、
当該給紙の大きさが不揃いであったりした場合は、計算
による理論値では合流点での合致を見ることができない
。

そこで、上記の如き各種の原因に基づく誤差分を考慮に
いれた計算を行い、これによって第２物体のスタートを
制御しなければならないこととなる。

実際上、上記のような計算には可成りの時間を必要とす
ることから、どうしても第２物体のスタートタイミング
を計算する時間のとれない場合が生ずることとなり、こ
のようなときは結局予め理論値で計算しておいたタイミ
ングにて、第１物体に対して第２物体をスタートさせる
しかなく。

このようなケースでは、できるだけ合流点での精度を高
めるため、第１物体の初期位置が一定となり、また給紙
などの寸法精度をよくしたり、駆動部を可及的に、がた
つきがなく仕上げる以外に方策はない。

また、第２物体のスタートタイミングの計算が可能であ
る場合であっても、誤差要因は種々あり、かつそれがそ
の都度変化することから、誤差分を考慮した計算は複雑
にして難解であり、しかもこの計算結果を、どのように
第２物体の加減速に反映したらよいかにも問題があり、
これに対する好適な制御方法が提示されていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はト記従来の問題点に鑑み、第１物体が合流点に
向けて所定速度で等球運動されており。

一方策２物体を上記合流点に向けて他方から進行させる
ことで、当該二物体を合流点で合致させるようにするに
際し、予め理論上第１物体が合流点で第２物体と合致す
るように、当該ｆＪＳｌ物体の特異な所定圧動、すなわ
ち初期と後期の等加速度圧動と、初期と後期の等球運動
とからなる所定運動を設定しておいて、当該運動を第２
物体に行わせるが、所定時点における第１物体の走行位
置が、上記理論−Ｅの位置と、どれだけの相差があるか
を検知し、当該相差に基づいて、前記した第２物体の理
論−Ｈにおける初期等速連動走行距離を加減制御により
修正してやることで、極めて簡易な計算により迅速にし
て、かつ高精度の位置合せ制御を可能となし、前記従来
の諸問題を解消して、８ざ１差要因をもった印！ｌＩ機
などにあっても、常に（＆置ずれのない理想的な印刷が
できるようにするのが、その「１的である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、物体Ａは合流点
０に向け速度Ｖにて等球運動をさせておき、物体Ｂを上
記合流点０に向けて、他方から進行させることで、当該
両物体Ａ、Ｂを合流点０で合致させようとするに際し、
理論上前記の物体Ａが合流点０から所定長ＡＬだけ離れ
たスタート指令地点Ｐに到来したとき、物体Ｂを合波点
０より所定長ＬＢだけ離れた待機地点Ｑからスタートさ
せて、当該待機地点Ｑより所定走行圧＠ｘｌだけ等加速
度運動させた後、当該加速終点Ｒにおける速度マ′にて
所定走行距離ｘ２だけ等球運動させ、さらに当該速度マ
°から所定速度マとなるまで物体日を所定走行距離！３
だけ等加速度運動させ、その後上記速度マにて走行距離
Ｉ４を等球運動させることで、物体Ａ、Ｂが合流点０に
て合致するよう予め上記の詰所定値を設定しておき、物
体Ｂが前記の加速終点Ｒに到来した時点における物体Ａ
の走行地点Ｓを検知して、これと合流点０間の離間長文
と前記理論上の物体Ａと合流点０間の離間長ＬＡ’　と
の相差±ΔＸを求め、この±ΔＸに基づいて前記物体Ｂ
の等速運動させる理論上の所定走行距離冨２を加減制御
するようにしたことを特徴とする移動物体の合流点にお
ける位置合せ制御方法を提供しようとするものである。

（実　施　例） 本発明を図面によって詳細に説示すれば、第１図（ａ）
のように物体Ａを合流点０に向けて直線開動、円迂動等
により速度Ｖにて等速走行させておき、これに対し物体
Ｂを合流点０に向けて進行させるのであるが、この場合
物体Ｂのｆｆｌ動は以下の通りにて、理論的に合流点０
で両者Ａ、Ｂが丁度合致するよう設定するのである。

すなわち、上記物体Ｂの運動は、物体Ａが合流点０から
所定の離間長ＬＡだけ離れたスタート指令地点Ｐに達し
たとき、待ｖ＆地点Ｑから始動させて、位置センサＰＳ
が配設されている加速終点Ｒまで、所定走行距離！１だ
け初期等加速度運動させ。

これにより第２図に示す通り加速終点Ｒにあって、速度
がマ°に達するよう制御するのであり、この間物体Ａの
走行長がＸＩである。

次に物体Ｂは上記加速終点Ｒから、第１図（Ｃ）および
第２図の如く速度がｖ′にて所定走行距離！２だけ初期
等速運動させるのであり、この間における物体＾の走行
長はｘ２である。

続いて当該物体Ｂは後期等加速度運動させるのであり、
第２図の如く上記の速度がマ°から走行圧＃！３の間に
、その速度が所定値マとなるように制御し、この間物体
Ａが走行する長さは×３である。

そして最終段を後期等速運動とするのであり、これまた
第２図の通り上記の速度マにて走行距離！４を走行させ
ることで、理論上物体Ｂは物体Ａと同時に合流点０に達
し、この間物体Ａはｘ４だけ走行する。

ここで第１図にあってＬＢは物体Ｂの待機地点Ｑと合流
点０との離間長、ＬＢ’が物体日の加速終点Ｒと合流点
０との離間長を示している。

本発明方法は、もちろん単に物体ＢをＬ記の理論値通り
制御するのではなく、後に詳細の如く上記した初期等速
運動における所定走行距離冨２を適切に修正するのであ
るが、これを説示するため予め上記物体Ａに係るＸＩ、
Ｘ２．Ｘ３．Ｘ４と物体Ｂに係る！１．！２．！３．Ｘ
４との関係式を求めておく。

ここで　α＝−１β＝ｖ−とすれば、 ■ マ　　　　　　　　　　　　マ Ｘ１＝　−Ｌ−ｘ　２　ＸＩ１＝　２　ａｘｌ・・・・
（１）マ ■ Ｘ２　＝　＝　Ｘ　！２　＝α！２・・・・・・・・・
・（２）マ Ｘ３＝　−’−Ｘ　２　Ｘ　（Ｘ３　＋　！１）マ ＝　２β　（！３＋菫１）　　−２ａｘｌ・・”（３）
−■ Ｘ４−−Ｘ　ｘ４＝　β冨４・・・・・・・・・・（４
）マ が求められる。

また、理論上、物体Ｂが加速終点Ｒに達した時点におけ
る物体＾と合流点０間の離間長をＬＡ’　とし、　ＬＡ
、ＬＡ’、ＬＢ、ＬＢ’とｘｉ、ｘ２．ｘ３４４との関
係を求めると以下の通りとなる。

ＬＡ−Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４ ｓ　　２　　Ｑ！１＋　ａｘ２＋　　２　β（ｔ３＋ｘ
ｌ）−２ＱＸＩ＋β　！４−２　αｘ２＋β冨４＋　２
β　（！３◆冨ｌ）　・・・・・・・・（５）ＬＡ’＝
　Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４ ＝ａｘ２＋２　β（ｘ３＋ｘｌ）−２ａｗｌ＋β冨４・
・・φ（６）ＬＢ＝ｘｌ＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４　（一定）
　−−−−−−−−−−−−（７）ＬＨ’＝ｘ２＋ｘ３
＋ｘ４　（一定）・・・・・・・・・・・・・・・・（
８）ここで、実際には物体＾がスタート指令地点Ｐに達
した時点で、丁度物体Ｂがスタートするのではなく、第
３図（ａ）の如く当該地点Ｐの前後に物体Ａ存するとき
、物体Ｂがスタートしてしまうこととなり、この結果同
図（ｂ）に示されている通り物体Ｂが合流点０からＬＢ
’だけ離れた加速終点Ｒに達したことを、前記位置セン
サＰＳによって検知し、当該時点における物体Ａの走行
地点Ｓと合流点０との離間長文を想定し、この文と前記
理論上の離間長ＬＡ’　との相差±ΔＸＣ１＝　ＬＡ’
±ΔＸ）を測知する。

いま、物体Ｂの前記走行距離！２につき、これを第４図
のように±ΔＸだけずらしたとすれば、このときの Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＝α（Ｘ２±ΔＩ）＋Ｘ３＋β（！４
　′：＋Δり＝ａｘｌ＋Ｘ３＋βｘ４±αΔｌ壬βΔｘ
＝　ＬＡ’±（β−α）Δ！ ここで　α−β＝１とすれば Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＝　　ＬＡ’±Δｘ ＋”＋　ｌ　＝　　ＬＡ’±へ！　＝　　ＬＡ’±Δｘ
となり、従ってα−β＝１の場合には、物体Ｂが加速終
点Ｒに到来したときの物体＾が位置する理論地点Ｔから
走行地点Ｓが、どれだけずれているかの相差±ΔＸが測
知されれば、ｘ２ではなくｘ２±ΔＸにより物体Ｂを制
御することで、合流点０におけるＡ、Ｂの合致が確保さ
れることとなる。

そこで　α−β＝１のときのＶ、ｖ、マ°につき求める
と α−β＝１、　　−　　　ｖ＝、・ マ　　　　　　　　　マ ｖ　Ｃ−−−Ｌ）　＝　１、 マ　　　　　　　マ マ°＝」−のとき　ｖ　＜　”−−−Ｌ−）＝　１．２
　　　　　　　マ　　マ 」−＝１、　Ｖ＝マ であるから、　Ｖ＝ｖ、マ゛＝→−のときα−β；１が
成立することになる。

さらに、ここで」二記した！２±Δ！の算出手段につき
説示すれば、通常は物体Ｂが加速終点Ｒに来たときの前
記離間長文を求め、文−ＬＡ’　によってΔＸが得られ
るから、 −ΔＸ Δｘ−１：■の関係式からΔ！を求め、このΔ冨を！２
に加えた数によって物体Ｂの初期等速運動における走行
距離を制御することとなる。

そして、この際前記のようにα−β＝１となるようＶ、
マ、マ゛を設定しておけば、ΔＸ＝Δ！となるから測知
されたΔＸをそのままΔ！とじて！２に加算すればよい
わけである。

また第７図に示されている如く、理論地点Ｔからｘ２＠
れた地点０゛を想定しておけば、物体Ｂが加速終点Ｒに
到来したときの離間長文から０，０°間の既知である離
間長ｌ′を差引いた長さくｘ２±Δりを、そのまま用い
ることができる。

ここで、上記の本発明を具体的にオフセット印刷機に用
いた具体例につき第５図、第６図により、これを説示す
れば、第５図にあって物体Ａが矢印ａ方向へ駆動回転さ
れる印刷胴であり、その印刷版面すにおけるＡｏがその
基準ラインであって、物体Ｂとしてのヘーバが矢印Ｃ方
向へ送られ１合流点０において上記基準ラインＡ°とペ
ーパの先端縁Ｂ′とが、丁度合致するよう物体Ｂを制御
することとなる。

上記印刷胴である物体Ａが回転すると、基準ラインＡ′
が０．１■腸移動することに、エンコーダｄから１パル
スの出力が、ステッピングモータＳＴＨに入力され、こ
れにより当該モータＳＴＭの回転が、電動両車ｅ、ｆそ
して送り螺装ｇに伝達され、これに螺装されている送り
爪りが、ペーパである物体日の後端縁Ｂ”を押動するこ
とで、上記ｌパルスちり０．１ｍ−だけ移動するように
してあり、ＣＰＵが上記ステッピングモータＳＴＭによ
り送り爪りを所定の等加速度運動させるためと、前記の
！２±Δ！の算出を行うコンピュータである。

ここで上記の等加速度運動に物体Ｂを制御するには、第
６図に示す通り直線的に速度を一ヒげていくため、ＢＯ
の面積で分割し、それに対するＡＯ，ＡＩ。

Ａ２・・・・・・を求め、順次ＲＯＭに書いておき、ｃ
ＰｕによりＡＯを読み込みエンコーダパルスによってＡ
０をデクリメントして、零となったらＳＴＭにパルスを
！ｊ−えて、次のＡＩを読み込み、これを順次繰り返す
ようにすればよい。

また本具体例ではｘＬ、ｘ２．ｘ３．ｘＬを第８図のよ
うに設定しであるから、印刷胴の基準ラインＡ“と合流
点０との間の離間長ＬＡは、前掲（５）式により次の数
値となる。

ＬＡ＝　　２　ｘ２＋ｘ４＋　２　　（！３＋！１）＝
　２　Ｘ　ｔｓ＋　７　＋　２　（２１＋　７）　＝ｌ
］３（ａｍ）上記はもちろん、 ｖ　　　ｖ　　　　　　　ｖ＝ｖ＝１、α＝ｖ　　＝”
Ｊ’７’！＝２・β“　、　　■として計算されており
、ＬＡ’　についてはＬＡ’　＝　９３−Ｘ１＝９３−
２　ａｉｌ＝９３−２Ｘ２Ｘ７＝８５（−ｍ） となり、また上記の通り物体ａの速度Ｖに対して物体Ｂ
の速度マ゛をＨ−ｖとするには、印刷胴の回転により基
準ラインＡ゛が０．１腸■移動する毎に、エンコーダｄ
から１パルス出力させ、当該パルス２回にて１回の割合
となるようＳＴＨにパルスを与えるようにすればよい。

上記のオフセット印刷機について、その動作を説示すれ
ば、印刷胴上の基準ラインＡ°が合流点０から、前記の
如く９３ｍ５離れた位置に到来したとき、ステッピング
モータＳＴＭを駆動して、送り爪りによってペーパを移
動し始め、ここで初期等加速度運動をさせ、当該ペーパ
の先端縁Ｂ゛が位置センサＰＳにより検知されたとき、
理論上基準ラインＡ゛は合流点０から６５１離れた位置
に来ていることとなる。

しかし、実際上はペーパの大きさが不整であったり、Ｓ
ＴＭが駆動されても電動歯車ｅ、ｒ　、送り螺装ｇ、送
り爪り等の構成要素間にがたつきがあったり、送り爪り
とペーパの先端縁Ｂ°との間にお隙間があるような場合
には、これに見合う分だけ、ペーパの先端縁Ｂ°が位置
センサＰＳに到来するのが遅延する。

この結果物体Ａは上記の８５ｍｍ１！Ｉ１間地点にはな
く、前記の如く±ΔＸだけのずれを生ずるから。

これをＣＰＵによって計算し、ｘ２なる走行距離を菫２
±ΔＸに変化させることで、ペーパの先端縁Ｂ°が合流
点０に到達したとき、印刷胴の基準ラインＡ゛も合波点
０に到来することとなる。

（発明の効果） 本発明に係る方法は以上のように実施されるものである
から、二物体Ａ、Ｂを合流点にて位置合せすることが要
求される各種の用途に活用できることとなるが、−具体
例として示した印刷機にこれを採択すれば、給紙するに
際しペーパの寸法が、まちまちであったり、送り爪に丁
度ペーパの後端縁が当接していない場合にあっても、さ
らに駆動部にがたがあっても、高精度の位置合せができ
、印刷ずれが生ずるといったことのない印刷機を提供す
ることができる。

しかも、従来の印刷機の場合に用いられている機械的な
前見当装置を不要とすることができ、計算も極めて簡潔
なものとすることができるので、レスポンスが良好で印
刷速度をも向上でき、精度に対する信頼性も高いものと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る移動物体の合流点
における位置合せ制御方法を説示するための理論土工物
体進行変位状態を示す各平面説明図。 第２図は回土工物体の進行状態を示す走行地点との関係
図表、第３図の（ａ）　（ｂ）は実際土工物体進行変位
状態を示した各平面説明図、第４図は第３図における一
物体の走行地点と速度との関係説明図表、第５図は本発
明である制御方法を実施できるようにしたオフセット印
刷機の要部を示した機構説明図、第６図（ａ）（ｂ）は
コンピュータによる物体の等加速度運動制御を説示する
ための夫々等加速度運動線図、ＲＯＭ内容図表、第７図
は本発明法−物体の理論位置と実測位置との相差から理
論にの等速運動における走行距離を修正する手段を説示
するため示した二物体進行状態平面説明図、第８図は第
５図のオフセット印刷機における二物体進行状態を示す
走行地点と速度との関係図表である。 Ａ、Ｂ・・・・物体 ＬＡ・・・・・・物体Ａのスタート指令地点Ｐと合流点
０との離間長 ＬＡ’　・・・・物体Ａの理論地点Ｔと合流点０との離
間長 ＬＨ・・・・・・物体Ｂの待機地点Ｑと合流点０との離
間長 ＬＢ’　・・・・物体日の加速地点Ｒと合流点０との離
間長 ０・・・・・・合流点 Ｐ・・・・・・スタート指令地点 Ｑ・・・・・・待機地点 Ｒ・・・・・・加速終点 Ｖ・・・・・・物体Ａの速度 マ°・・・・・・物体Ｂの初期等速運動の速度■・・・
・・・物体Ｂの後期等速圧動の速度ｘＬ・・・・・・物
体Ｂの初期等加速度運動の走行距離ｘ２・・・・・・物
体Ｂの初期等速連動の走行距離ｘ３・・・・・・物体Ｂ
の後期等加速度運動の走行距離！４・・・・・・物体Ｂ
の後期等加速度連動の走行距離文・・・・・・物体Ａの
走行地点Ｓと合流点０間の離間長 ΔＸ・・・・・・文とＬＡ’との相差 代理人　弁理士　　斎　藤　義　雄 第１図 （α） 第２図 第　４Ｈ 第５図 ＊ｂ図 第　７　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体Ａは合流点０に向け速度Ｖにて等速運動をさ
   せておき、物体Ｂを上記合流点０に向けて、他方から進
   行させることで、当該両物体Ａ、Ｂを合流点０で合致さ
   せようとするに際し、理論上前記の物体Ａが合流点０か
   ら所定長ＡＬだけ離れたスタート指令地点Ｐに到来した
   とき、物体Ｂを合流点０より所定長ＬＢだけ離れた待機
   地点Ｑからスタートさせて、当該待機地点Ｑより所定走
   行距離ｘ１だけ等加速度運動させた後、当該加速終点Ｒ
   における速度ｖ′にて所定走行距離ｘ２だけ等速運動さ
   せ、さらに当該速度ｖ′から所定速度ｖとなるまで物体
   Ｂを所定走行距離ｘ３だけ等加速度運動させ、その後上
   記速度ｖにて走行距離ｘ４を等速運動させることで、物
   体Ａ、Ｂが合流点０にて合致するよう予め上記の諸所定
   値を設定しておき、物体Ｂが前記の加速終点Ｒに到来し
   た時点における物体Ａの走行地点Ｓを検知して、これと
   合流点０間の離間長ｌと前記理論上の物体Ａと合流点０
   間の離間長ＬＡ′との相差±ΔＸを求め、この±ΔＸに
   基づいて前記物体Ｂの等速運動させる理論上の所定走行
   距離ｘ２を加減制御するようにしたことを特徴とする移
   動物体の合流点における位置合せ制御方法。
2. （２）相差±Δｘに基づいてｘ２を加減制御するに際し
   て、物体Ａの速度Ｖと物体Ｂの速度ｖとをＶ＝ｖ、この
   速度ｖとｖ′とを　ｖ′＝−＞ｖ／２として、α＝−＞
   Ｖ／ｖ′、β＝−＞Ｖ／ｖとしたときα−β＝１となる
   よう理論上の所定値を設定するようにした特許請求の範
   囲第１項記載の移動物体の合流点における位置合せ制御
   方法。