Устройство для контроля подачи листов в печатных машинах Советский патент 1982 года по МПК B65H25/02 

1

Изобретение относится к устройствам для контроля подачи листов в печатных машинах.

Известно устройство для контроля подачи листов в печатных машинах, содержащее генератор импульсов, соединенный со схемой сравнения измерительных и настроечных RC-цепей, и преобразовательный блок.

Цель изобретения - создание устройства для контроля и обработки данных с высокой степенью точности для бракованных листов и одновременной подачи нескольких листов на машинах листовой подачи.

Для достижения цели устройство для контроля подачи листов в печатных машинах, содержащее генератор импульсов, соединенный со схемой сравнения измерительных и настроечных RC-цепей, и преобразовательный блок, имеет компаратор с операционным усилителем и блок определения фаз, при этом выходы схемы сравнения измерительных и настроечных RC-цепей соединены с входами компаратора, выход которого подключен к первому входу блока определения фаз, соединенного выходами со входами преобразовательного блока, а вторым входом дополнительно соединен с выходом генератора импульсов, причем блок определения фаз имеет инвертор и элементы И, при этом выход компаратора с операционным усилителем соединен со входом инвертора и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов и первы.м входом второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом инвертора, кроме того, преобразовательный блок имеет последовательно включенные RC-цепь, триггер Шмитта и усилитель, а компаратор с операционным усилителем имеет подстроечнЫй потенциометр с резисторами и RCцепь, при этом входы операционного усилителя соединены с первыми выводами резисторов, вторые выводы которых связаны с основными выводами подстроечного потенциометра, переменный вывод которого через RC-цепь подключен к выходу операционного усилителя.

На фиг. 1 и 2 приведены блок-схемы

20 предлагаемого устройства; на фиг. 3 - характеристика напряжения на выходе генератора; на фиг. 4 - характеристика напряжения на выходе схемы сравнения; на фиг. 5 - характеристика напряжения на выходе компаратора; на фиг. 6 - характеристика напряжения на выходе инвертора; на фиг. 7 - характеристика напряжения на выходе первого элемента И; на фиг. 8 - характеристика напряжения на выходе одной из RC-цепей; на фиг. 9 -- характеристика напряжения на выходе триггера Шмитта. Устройство содержит генератор 1 импу.льсов, первый операционный усилитель 2, потенциометр 3, схему 4 сравнения измерительных и настроечных RC-цепей 5 и 6, измерительный конденсатор 7, компаратор 8, блок 9 определения фаз, элементы И 10 и 11, инвертор 12, преобразовательный блок 13, состоящий из RC-цепей 14, триггера 15 Шмитта и усилителя 16. Устройство имеет также операционный усилитель 17, настраивающий элемент 18 в виде подстроечного потенциометра 19, конденсатор 19, конденсатор 20 и RC-цепь 21. При этом выходы схемы сравнения 4 измерительных и настроечных RC-цепей соединены с входами компаратора 8, выход которого подключен к первому входу блока 9 определения фаз, соединенного выходами со входами преобразовательного блока 13, а вторым входом дополнительно с выходом генератора 1 импульсов. Выход компаратора 8 с операционным усилителем соединен с входом инвертора 12 и первым входом первого элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов и первым входом второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом инвертора 12. Компаратор 8 с операционным усилителем 17 имеет подстроечный потенциометр 19 с резисторами и RC-цепь 21, при этом входы операционного усилителя 17 соединены с первыми выводами резисторов, вторые выводы которых связаны с основными выводами подстроечного потенциометра 19, переменный вывод которого через RC-цепь подключен к выходу операционного усилителя 17. Устройство работает следующим образом. При прохождении листа или ленты через печатную мащину необходим соответствующий контроль. В мащинах листовой печати необходим контроль бракованных листов и контроль одновременной подачи нескольких листов. Для этой цели обычно подходят емкостные способы измерения вследствие их бесконтактного принципа дейсВИЯ. При этом при наличии бракованного листа или одновременной подачи нескольких листов происходит изменение емкости измерительного конденсатора, которое определяется посредством обработки сигналов и ведет к проведению последующих операций в печатной мащине. Эту задачу предлагаемое изобретение рещает посредством сравнения времени прохождения сигнала импульсного напряжения через RC-цепь (интегрирующее звено) с измерительным конденсатором и через настроечную RC-цепь. Генератор I снабжает устройство импульсным измерительным напряжением. Он снабжен первым операционным усилителем 2, который с сопротивлениями и конденсаторами включен как генератор 1 импульсов. Импульсное напряжение попадает в схему 4 сравнения через первый потенциометр 3 причем схе.ма 4 сравнения содержит две одинаково построенных первую и вторую RC-цепи 5 и 6 с постоянной времени Т. Вторая RC-цепь служит в качестве базы сравнения и содержит конденсатор 20. Выходные сигналы Uz и Us обеих RCцепей 5 и 6 схемы 4 сравнения подаются в компаратор 8. Компаратор 8 содержит второй операционный усилитель 17, который вместе с сопротивлениями и диодами включен известным образом как компаратор напряжения. Выходы компаратора 8 и генератора 1 соединены с блоком 9 определения фаз. В блоке 9 определения фаз выход генератора 1 соединен как через второй элемент И 11 с выходом компаратора 8, так и через первый элемент И 10 с инвертируемым с помощью инвертора 12 выходом компаратора 8. Выходные сигналы IJg и Ug первого и второго элементов И подаются в блок 13. Блок 13 состоит из последовательно включенных узлов: RC цепи 14 в качестве интегрирующего звена, триггера Шмитта 15, пороговое напряжение которого обозначается UT , и усилителя 16. При очень низких требованиях блок 13 может быть уменьщен до усилителя 16. При высоких требованиях схема (фиг. 1) может быть расщирена. Для повыщения точности сигнала триггеры Шмитта могут быть включены между выходами первой и второй RC-цепей 5 и 6. Дальнейшее улучщение может быть достигнуто, если перед КС-цепью 14 в блоке 13 включить оностабильныи мультивибратор. Благодаря это.му достигается более высокая точность при интегрировании, через третью RC-цепь 14 подавляются импульсы помехи. Это качество расширяет область использования (измерение толщины слоев в увлажняющих и красочных аппаратах печатных мащин). На фиг. 2 показан упрощенный вариант представленного на фиг. 1 устройства. При отказе от различения бракованных листов и подачи одновременно нескольких листов при использовании описанных выще узлов устройство имеет упрощенную структуру. Генератор 1 снабжает схему 4 сравнения измерительным напряжением. Выходные сигналы схемы 4 сравнения оцениваются в компараторе 8. Схема компаратора 8 наряду с включенным в качестве компаратора напряжения вторым операционным усилителем 17 содержит настраивающий элемент 18 с потенциометром 19. Выход второго операционного усилителя подключен к настраивающему элементу 18. Такой же эффект может быть достигнут в схеме по фиг. 1 благодаря соответствующей настройке потенциометра 3. В этом случае можно обойтись без блока 9 определения фаз и блока 13. На фиг. 3 - приведены характеристики напряжения U f(t) на выходе устройства для контроля. Генератор 1 импульсов с помощью включенного первого операционного усилителя 2 вырабатывает импульсное напряжение U|. В согласованном состоянии для постоянной времени Тр первой RC-цепи 5 и постоянной времени TV второй RC-цепи 6 справедливо . Периоды возрастания и спада импульсного напряжения УЛ должны составлять сотую часть постоянной времени и щирина импульса должна в четыре раза цревыщать постоянную времени первой или второй RC-цепей 5 и 6. Использование импульсного напряжения в способе сравнения в значительной мере устраняет проблемы при колебаниях питающего напряжения или колебаниях импульсного напряжения. Устройство может работать и с синусоидальным напряжением. Импульсное напряжение UA поступает к первой и второй RC-цепей 5 и 6, схемы 4 сравнения, работающей в качестве интегрирующего звена. ,-. В исход ном состоянии если подается нормальный лист, т. е. не бракованный лист и не несколько листов одновременно, схема 4 сравнения уравновещена первым потенциометром 3. Напряжения Uz и Us имеют одинаковые характеристики U2 U3 f(t). Это равенство сохраняется, если полоса контролируе.мого материала помещается между обкладками конденсатора второй RC-цепи 6. При наличии бракованного листа или нескольких листов вместе из.меняется емкость измерительного конденсатора 7 что F , -1 имеет следствием изменение постоянной времени первой RC-цепи 5. Теперь она имеет различные характеристики U2 f(t) и U3 f(t), которые оцениваются в компараторе 8. На отрицательный вход второго операционного усилителя 17 компаратора 8 в качестве опорного напряжения приложено выходное напряжение U2 второй RC-цепи 6. Если измерительное напряжение Us на положительном входе второго операционного усилителя 17 больше напряжения U, появляется выходной сигнал U. Выходной сигнал U4 компаратора появляется в случае бракованного листа во время прохождения напряжения Ui, так как постоянная времени первой RC-цепи 5 меньще постоянной времени RC-цепи бив случае двойного листа во время прохождения импульса напряжения Ьл. так как постоянная времени первой RC-цепи 5 больше постоянной времени второй RC-цепи 6. Это различие используется в блоке 9 определения фаз для сравнения выходов компаратора 8 напряжения и генератора 1. Через второй элемент И проходит сигнал Ug если на компараторе 8 имеется выходной сигнал и во время прохождения импульса напряжения U. В этом случае имеется бракованный лист. Через первый элемент И 10 проходит сигнал Ug , если на выходе компаратора 8 имеется сигнал U/ во время прохождения инвертированного инвертором 12 импульсного напряжения , т.е. в промежут между импульсами. В этом случае имеется в наличии двойной лист. Сигналы блока 9 определения фаз поступают в блок 13. В блоке 13 поступающий сигнал через третью RC-цепь 14 сглаживается до характеристики U с помощью триггера Шмитта 15, преобразуется в двоичный сигнал Ug и усиливается усилителем 16. Через схему 4 сравнения импульсное напряжение U| генератора 1 подается в компаратор 8. Компаратор 8 имеет второй операционный усилитель 17, который имеет обратную связь с настраивающим элементом 18, оснащенным потенциометром 19. В зависимости от настройки потенциометра 19 на входе второго операционного усилителя 17 появляется напряжение смещения, ..,подавляет измерительное напря .. жение и. Соответственно это.му появляется только сигнал бракоьанного листа или двойного листа, который через блок 13 поступает в устройство управления. Формула изобретения 1.Устройство для контроля подачи листов в печатных мащинах, содержащее генератор импульсов, соединенный со схе сравненная измерительных и настроечfj x RC-цепеи, и преобразовательный блок, отличающееся тем, что оно имеет компар.чтор с операционным усилителем и блок определения фаз, при этом выходы схемы сравнения измерительных и настроечных RC-цепей соединены с входами компаратора, выход которого подкл.ючен к первому входу блока определения фаз, соединенного выходами с входами преобразовате,/1ьного блока, а вторым входом дополнительно соединен с выходом генератора импульсов. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок определения фаз имеет инвертор и элементы И, при этом выход компаратора с операционным усилителем соединен с входом инвертора и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов и первьгм входом второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом инвертора.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, .что, преобразовательный блок имеет последовательно включенные RC-цепь, триггер Шмитта и усилитель.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что компаратор с операционным усилителем имеет подстроечный потенциометр с резисторами и RC-цепь, при этом входы операционного усилителя соединены с первыми выводами резисторов, вторые

выводы которых связаны с основными выводами подстроечного потенциометра, переменный вывод которого через RC-цепь подключен к выходу операционного усилителя.

Признано изобретение по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

i -U/J I

5

Фиг.9