[发明专利]用于在生产期间测量卷筒纸的未张紧产品长度的系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及用于测量印刷机中卷筒纸的未张紧产品长度的系统和方法。

本申请与同一日期提交的序列号为No.13/890,485、题为“CLOSED-LOOP CONTROL OF UNTENSIONED PRODUCT LENGTH ON A WEB PRESS”、代理人案件号为[6003.1280，HEM2013/602]的共有的美国专利申请有关，其全部公开内容在此通过引用并入。

背景技术

在卷筒纸印刷机工业中需要控制最终的未张紧产品的长度。这在利用例如在包装工业中所使用的薄的、低硬度基材工作时尤为重要。一般地，薄的、低硬度基材具有从约0.0003到约0.0030英寸的厚度，和低于每英寸约500磅的抗拉硬度(tensile stiffness)。这样的材料的非限制性示例是PET膜(0.00048英寸，360磅/英寸)，EUR70膜(0.0026英寸，423磅/英寸)，以及BOPP膜(0.0009英寸，223磅/英寸)。

为了控制未张紧产品长度，必须首先测量所述长度。在当今的工业中，有时直接测量未张紧产品长度。这可以通过如下实现：从卷筒纸切割出样品，将其平坦而未张紧地铺在工作台上，并通过机械或视频测量系统对其进行测量。

也已经尝试通过估计给定基材在去除过程张力时将“迅速恢复”的量来定义未张紧产品长度。这种尝试的一个示例是Muller Martini的“Stretch Correct”系统，如在Narro WebTech4-2009，第12-14页(2009年11月)中的题为“Web-offset to gain new fields of application：StretchCorrect-a striking innovation for film printing”的技术文章中所描述的。

TecScan’s Web Ranger系统要求“实时显示每次重复的打印长度测量结果”。TecScan Web Ranger Brochure(2005)。假定该系统如所述的那样工作，相信其最多仅能够接近于拉紧的(张紧的)卷筒纸的重复长度。

发明内容

根据本发明的第一实施例，提供了用于确定在张力下穿过印刷机的卷筒纸的未张紧产品长度的系统和方法。根据该系统和方法，控制器确定在卷筒纸在张力下穿过印刷机时卷筒纸在印刷机的跨度内的张紧重复长度。所述控制器确定在卷筒纸在张力下穿过印刷机时卷筒纸在印刷机的所述跨度内的弹性应变，并且根据所述张紧重复长度和所述弹性应变计算在卷筒纸在张力下穿过印刷机时卷筒纸在印刷机的所述跨度内的未张紧产品长度。

上述实施例还可以包括其他可选构件和特征。例如：

根据第一实施例的其它方面，确定所述张紧重复长度的步骤可以包括根据参考重复长度和所述跨度内的速度增益计算所述张紧重复长度。此外，可以根据用于在所述跨度内驱动卷筒纸的电机的驱动设定值计算所述速度增益，其中所述驱动设定值包括用于针对张力的传送增益的驱动设定值和用于针对重复长度的传送增益的驱动设定值。

根据第一实施例的其它方面，卷筒纸在印刷机的所述跨度内的张紧重复长度可以替代地通过摄像机确定。

根据第一实施例的又另一方面，确定卷筒纸在印刷机的所述跨度内的张紧重复长度的步骤可以替代地包括测量卷筒纸在所述跨度内的速度V₁；以及计算张紧重复长度L₁，L₁＝(t_repeat)(V₁)，其中t_repeat是用于印刷机的印版滚筒印刷一个非重复图像的时间。

根据第一实施例的再另外的方面，确定弹性应变的步骤可以包括通过传感器测量所述跨度内的张力、确定卷筒纸的硬度、以及根据所述张力和所述硬度计算所述弹性应变。此外，确定卷筒纸的硬度的步骤可以包括测量在两个不同的速度增益处卷筒纸中的张力。此外，所述两个不同的速度增益可以包括在第一电机处的第一速度增益，和在第二电机处的第二速度增益，所述第一电机通过第一辊驱动卷筒纸，所述第二电机通过第二辊驱动卷筒纸。