一种卷筒多联票证的变量印刷装置 所属技术领域
本发明涉及一种印刷装置，尤其是涉及一种卷筒多联票证的变量印刷装置。
背景技术
目前，随着技术的发展，在很多的场合下，过去的手写票证改为采用电脑票据打印的方式，大大提高了数据处理的速度和准确性，电脑打印的票据一般包括有卷筒式的票据，长长一卷的票据包含多份票据，各份票据的图文之间都留有一些空白，或是撕开线，由于票据一般都是要求双联、三联，有时甚至四联的，只一联的票据不利于稽查核对和管理，要解决这个问题，就要采用卷筒多联票据打印，即带有复写功能的各联票据在印刷机标准滚筒上印刷好，再经后加设备分切复卷机上下对准后叠放再卷入卷筒，由于同一圆的周长随直径的不同而改变，虽说票据很薄，但卷多之后的累积也会造成票据上下联之间的套正误差超出标准要求而不能使用。为此，中国专利公报公开了一种发明专利《卷筒多联发票的变量印刷装置》，其装置中有两套印刷机构：标准付印刷滚筒和变量付印刷滚筒，滚筒端装有齿轮，变量付印刷滚筒直径的变量值为每英寸0.02～0.024毫米，在标准付印刷滚筒和变量付印刷滚筒齿轮之间设有高变位齿轮，其装在一摆臂上与传动齿轮组成同心传动付，摆臂可分别与标准付印刷滚筒或变量付印刷滚筒配合印数标准票据或变量票据筒。但该技术方案需两套印刷机构，且是用机械的方式将上下联的套正误差均匀摊分到变量联发票中，导至装置复杂庞大，调校难以准确，套正误差均匀摊分到变量联发票的每一发票图文中，也即上下联地发票图文还是有误差的。
【发明内容】
本发明的目的，就是提供一种卷筒多联票证的变量印刷装置，可将上、下联的套正误差均匀摊分到变量联发票图文之间的空白中，且装置简单，调校方便准确。
为实现上述目的，本发明的卷筒多联票证的变量印刷装置，包括印刷滚筒系统及走纸系统，印刷滚筒系统包括有印版辊、橡皮辊、压印辊和主动驱动机构，主动驱动机构包括有控制面板、程序控制器、主动电机和编码器，各部件之间顺次有控制线连接，控制面板与变频器、编码器与程序控制器之间另有控制线相连；印版辊由主动驱动电机带动，各辊端装有齿轮相互啮合一起转动；走纸系统包括有机械走纸机构和伺服驱动机构，伺服驱动机构包括伺服驱动器、伺服电机、内置编码器；各部件之间有控制线循环连接，伺服驱动器又与程序控制器有控制线相连，伺服电机带动机械走纸机构走纸。
机械走纸机构可包括走纸定位器及谐波齿轮或各种减速器。
实现上述目的，也可将走纸系统驱动机构设为主动驱动机构、印刷滚筒系统驱动机构设为伺服驱动机构，只要两系统各有各的驱动机构分别驱动、两机构一为主动一为伺服，两者之间以电脑程序控制，可方便快速地协调控制步进或伺服电机的步进、转速即可。
在上述基础上，本发明还可作进一步改进：在装置中增设各种执行机构，其与程序控制器电连接，如供水、供墨等。
本发明的工作过程如下：
将各已知的参数输入程序控制器，按设计的程序公式计算套正误差，利用印刷滚筒系统及走纸系统各有各的驱动机构分别驱动、两驱动电机一为主动一为伺服，两者之间以电脑程序控制，可方便快速地协调控制伺服电机的步进或转速的特点，将上、下联的套正误差均匀摊分到变量联发票图文之间的空白中而发票图文不变。
均匀摊分的套正误差可以下面计算方法获得：
一、从控制面板输入的已知参数：
纸芯直径：D0
第一联纸张厚度：T1
第二联纸张厚度：T2
第N联纸张厚度：TN
印材图文长度：L0
每卷总份数：RN
每卷印刷图文份数：RP
卷头空白纸份数：RH
卷尾空白纸份数：RE
校对值：正或负％
二、由电脑自动计算出：
纸芯周长：C0
整卷纸第一联总长：RL1
整卷纸第二联总长：RL2
整卷纸第N联总长：RLN
第二联纸总长-第一联纸总长＝K
先求出每一圈多联纸的周长：
第一圈多联纸每一联的周长：
第一圈第一联纸R11 C011＝D0×π
第一圈第二联纸R12 C012＝(D0+T1)×π
第一圈第N联纸R1N C01N＝(D0+T1+、、+T(N-1))×π
第二圈第一联纸R21 C021＝(D0+T1+T2+T3+、、TN)×π
第二圈第二联纸R22 C022＝(D0+T1+T2+T3+、、+TN+T1)×π
第二圈第N联纸R2N C02N＝((D0+T1+T2+T3+、、+TN)+
+T1+T2+、、+T(N-1))×π
再求出第N圈多联纸每一联的周长
第N圈第一联纸RN1 C0N1＝(D0+(N-1)(T1+T2+T3+、、+TN))×π
第N圈第二联纸R22 C022＝(D0+(N-1)(T1+T2+T3+、、+TN)+T1)×π
第N圈第N联纸RNN C0NN＝(D0+(N-1)(T1+T2+T3+、、+TN)+T1+T2、、+T(N-1))×π
由以下计算式可得：
1、归纳出每一圈第二联纸需比第一联纸长T1×π
2、整卷纸长第一联为标准：RL1＝图文长度(卷头空白份数+
纸卷印刷份数+卷尾空白份数)
3、求整卷纸总长需多少圈，由公式得(1+2+、、+(N-2)+(归纳出第一联总长公式D0×π+(D0+(T1+T2))×π+(D0+2(T1+T2))×π+、、+(D0+(N-1)(T1+T2))×π＝第一联整卷纸长(公式2)即N×D0×π+(1+2+、、+(N-2)+(N-1))(T1+T2)×π＝RL1
4、由((1+2++(N-2)+(N-1))得(N-1)×(N-1)/2+(N-1)/2代入上式
5、第一联纸总长：RL1＝N×D0×π((N-1)×(N-1)/2+(N-1)/2)(T1+T2)×π
6、由式5利用代入法可求N值即为圈数
7、式1中每圈第二联比第一联长T1×π故第二联纸总长应比第一联纸总长长K＝T1×π×N
8、将K值平均摊于纸卷总份数RN中间即RN-1份得K/(RN-1)
9、故在每一张印刷图文与印刷图文间插入K/(RN-1)的空隙。
本发明的有益效果是：由于印刷滚筒系统及走纸系统各有各的驱动机构驱动，两驱动机构一为主动一为伺服，两者之间为电脑控制，可方便地协调控制两驱动电机的转速，将上、下联的套正误差均匀摊分到变量联发票图文之间的空白中而发票图文不变，且装置简单无须装两套印刷滚筒系统，控制面板调校方便准确，更可依实际情况设定调校正负值，由电脑自行修正。本装置可使用及加装在各种印刷设备及打印码设备上，例如凸版印刷、柔版印刷、凹版印刷等，简单实用，印刷、打码系统结构并不需任何改动。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构原理示意图。
图2是本发明的控制系统方框图。
图3是本发明程序控制器的电路图。
图4是本发明伺服驱动器的接线原理图。
图5是本发明的电箱接线图。
【具体实施方式】
从图1至图2中可看到，本发明的卷筒多联票证的变量印刷装置，包括印刷滚筒系统1及走纸系统2：
印刷滚筒系统1包括有印版辊11、橡皮辊12、压印辊13和主动驱动机构14，主动驱动机构14包括有控制面板141、程序控制器142、变频器143、主动电机144和编码器145，各部件之间顺次有控制线连接，控制面板141与变频器143、编码器145与程序控制器142之间另有控制线相连；印版辊11由主动驱动电机144带动，各辊端装有齿轮相互啮合一起转动；编码器145可装在任一主动回转部件上，本例是装在橡皮辊12上；
走纸系统2包括有机械走纸机构21和伺服驱动机构22，伺服驱动机构22包括伺服驱动器221、伺服电机222、内置编码器223；各部件之间有控制线循环连接，伺服驱动器221又与程序控制器142有控制线相连，伺服电机222带动机械走纸机构21走纸，机械走纸机构21里有走纸定位器211，当然也可是谐波齿轮或别的减速器。
图3至图5为电气原理图。
在印刷变量联票据时，操作人员按已知的纸芯直径D0、第一联纸张厚度T1至第N联纸张厚度TN、印材图文长度L0、每卷总份数RN、每卷印刷图文份数RP、卷头空白纸份数RH、卷尾空白纸份数RE、校对值预设为0等从控制面板上输入到程序控制器142内，同时编码器145将橡皮辊12的转动速度反馈给程序控制器142按设定的程序运算并发出指令给伺服驱动器221控制伺服电机222，带动机械走纸机构21在印刷图文时使纸张与橡皮辊12为纯滚动印刷走纸，当走纸走到图文之间的空白处时，伺服驱动器221控制伺服电机222带动走纸稍快一些，在原有的空白处再插入一很小的空白，内置编码器223将伺服电机222的转数反馈给伺服驱动器221。用同一装置也完全可印刷标准票据联。如此当将印刷标准票据联和变量票据联印好重卷后上下联的图文框将可消除套正误差限制在一定的范围内，保证产品质量符合标准。
程序控制器142还有控制线与供水3执行机构、供墨4等执行机构相连。
实例印刷每小卷100份双联票证的过程如下：
已知参数：单位为毫米
纸芯直径：D0＝16
纸张厚度：T1＝T2＝TN＝0.058
取π＝3.14159
印材图文长度：L0＝127
纸卷图文份数＝100
卷头空白纸份数：RH＝2
卷尾空白纸份数：RE＝2
圆周长＝D0×π
最后可得：
第一圈第一联圆周长D0×π＝16×π＝50.26544
第一圈第二联圆周长D0×T1×π＝16×0.058×π＝50.447652
第二圈第一联圆周长(D0+T1+T2)×π＝16.116×π＝50.629864
第二圈第二联圆周长(D0+T1+T2+T1)×π＝16.174×π＝50.812077
1、归纳出每一圈第二联纸需比第一联纸长T1×π＝0.058×π＝0.182212
2、整卷纸长第一联为标准：图文长度(卷头空白份数+纸卷印刷份数+卷尾空白份数)＝127×104＝13208
3、归纳出第一联总长公式D0×π+(D0+(T1+T2))×π+(D0+2(T1+T2))×π+、、、+(D0+(N-1)(T1+T2))×π＝13208 即N×D0×π+(1+2+、、、+(N-2)+(N-1))×(T1+T2)×π＝13208
4、由公式(1+2+、、、+(N-2)+(N-1)得(N-1)×(N-1)/2+(N-1)/2代入上式
5、13208＝N×D0×π+((N-1)×(N-1)/2+(N-1)/2)(T1+T2)×π
6、由式5利用代入法可求N值即为圈数N＝163.7圈
7、因式1中每圈第二联比第一联长T1×π＝0.182212
8、故第二联纸应比第一联纸长K＝163.7×0.182212＝29.83
9、将K值平均摊于纸卷总份数104中间即103份得到K/(RN-1)＝0.2895，故在每一张印刷图文与印刷图文间插入0.2895的空隙。
10、如考虑后加工机械分切复卷机及操作人员熟练情况可增减一调校值，以实际操作为准。