CN100509391C - 平面丝网印花机的印染机构升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可迅速地应对印染机构的负载载重的变动的平面丝网印花机的印染机构升降装置。其特征为：具备使印染机构升降的升降机构部及其驱动源、和辅助使所述印染机构上升的所述驱动源的驱动力的动力辅助机构；所述动力辅助机构由具备如下机构的汽缸机构构成：汽缸、活塞杆、和具有以活塞区分成的汽缸内部的两个气室，通过空气供给机构使两个所述气室产生压力差，且调整所述压力差的压力调整机构；使所述压力差产生的所述活塞杆的推压力作用于升降机构部，从而产生辅助动力。

Description

平面丝网印花机的印染机构升降装置

技术领域

本发明涉及安装了一台或多台印染机构、在以一定的送进数量送来的被印染物上进行单色或复色印染的自动式平面丝网印花机的印染机构升降装置。

背景技术

这种印染机构升降装置，也有这样的装置：将组装在印染机构的下方的压缩弹簧作为辅助动力机构使用，在前述印染机构下降时，压缩前述压缩弹簧，在前述印染机构上升时，利用前述压缩弹簧的反弹力，使之作为辅助动力发挥作用。

可是，前述压缩弹簧存在这样的问题：由于安装空间的制约，难以获得如期的反弹力，特别是，下限位置和上限位置之间反弹力的差大，另外，在产生负载载重变动的情况下，必须换取不同尺寸的压缩弹簧或者改变安装数量，难以灵活且迅速地应对，特别是，安装前述印染机构的桌子变长等，在前述压缩弹簧增加的情况下，迅速地应对逐渐变得困难。

另外，还存在这样的问题：由于摩擦用于防止在运动中压缩弹簧飞出的导轨，运动特性也不顺畅。

发明内容

本发明提供一种可迅速地应对前述印染机构的负载载重的变动的平面丝网印花机的印染机构升降装置。

本发明人为了解决上述课题，反复进行精心研究，最终完成发明。

①本发明提供一种平面丝网印花机的印染机构升降装置，具备：使印染机构升降的升降机构部及其驱动源、和辅助使所述印染机构上升的所述驱动源的驱动力的动力辅助机构，其特征在于：所述动力辅助机构由具备如下机构的汽缸机构构成：汽缸，活塞杆，和具有以活塞区分成的汽缸内部的两个气室、通过空气供给机构使两个所述气室产生压力差，且调整所述压力差的压力调整机构；使所述压力差产生的所述活塞杆的推压力作用于升降机构部，从而产生辅助动力。

②本发明提供一种如上述①所述的平面丝网印花机的印染机构升降装置，其特征在于：通过向一所述气室供给高压空气，另一所述气室向大气开放，产生压力差。

③本发明提供一种如上述①所述的平面丝网印花机的印染机构升降装置，其特征在于：通过向一所述气室供给高压空气，向另一所述气室供给低压空气，产生压力差。

④本发明提供一种如上述①～③中任一项所述的平面丝网印花机的印染机构升降装置，其特征在于：所述升降机构部具备通过所述驱动源进行往复运动的操作杆和将该操作杆的往复运动转换为印染机构的升降运动的变换机构，以所述活塞杆构成所述操作杆。

根据本发明印染机构的升降装置，所述动力辅助机构由具备如下机构的汽缸机构构成：汽缸，活塞杆，和具有向以活塞区分成的汽缸内部的两个气室供给空气的空气供给机构、使两个所述气室产生压力差，且调整所述压力差的压力调整机构。因此，通过由所供给的空气压力调整压力差，能够在宽的范围内调节推压力(举起负载的力)，伴随负载变动能够迅速且简单地进行辅助动力的调整，而且，将汽缸作为空气节气门加以利用，能得到平滑的运动特性，进而，由于能任意地设计空气箱的大小(容积)，从而可以任意设计在上限位置和下限位置的反弹力的差，能够平滑地进行印染机构的升降操作。

另外，若能任意地设计空气箱的大小(容积)，则可以任意设计在上限位置和下限位置的反弹力的差。

附图说明

图1为具备本发明实施方式的印染机构升降装置的平面丝网印花机的侧面图。

图2为具备该印染机构升降装置的平面丝网印花机的侧面图。

图3为该印染机构升降装置的放大侧面图。

图4为表示该印染机构升降装置的辅助动力的空气回路图。

图5为表示该印染机构升降装置的辅助动力的空气回路的其他例子的图。

符号说明：3 印染机构，4 印染机构升降装置，5 升降机构部，5a 操作杆，6 伺服电动机，7 辅助动力机构，7a 汽缸，7b 活塞杆，7d 上侧气室，7e 下侧气室，7f 空气压缩机(压缩空气供给机构)，7g 减压阀(压力调整机构)，7h 减压阀(压力调整机构)。

具体实施方式

如图1及图2所示，平面丝网印花机具备：为了搬送布帛等被印刷体而在滑轮1之间架设的环形带2、具有网框的印染机构3、印染机构升降装置4、和控制它们的控制机构(省略图示)。

如图3所示，印染机构升降装置4具备：升降机构部5、伺服电动机(驱动源)6、和辅助用于使印染机构3升降的伺服电动机6的驱动力的动力辅助机构7，分别设置在环形带2的环行方向两侧。另外，图2表示使印染机构3上升的状态，图1表示使印染机构3下降的状态。

升降机构部5具备：沿环形带2的行行进方向在横方向上自由往复运动地设置的操作杆5a、自由上下移动地设置的上下轴5b、和连接上下轴5b及操作杆5a的控制杆5c，在上下轴5b上安装印染机构3，将操作杆5a的往复运动变换为上下轴5b的往复运动，使印染机构3进行升降。用于使操作杆5a往复运动的机构部8具备：通过联结器8a等连接在伺服电动机6的驱动轴61上的滚珠螺杆8b、与滚珠螺杆8b结合并进行往复运动的球状螺母8c、滚珠螺杆8b的轴承8d、球状螺母8c的滑轨8e、和设定球状螺母8c的往复运动范围的传感器(在图外)，操作杆5a用销钉连接在球状螺母8c上，将滚珠螺杆8b的正逆旋转运动变换为球状螺母8c的直线运动，通过球状螺母8c的直线运动，使操作杆5a进行往复运动。

动力辅助机构7由具备如下部位的汽缸机构构成：如图1～图5所示，通过安装体A2安装在平面丝网印花机A的部件A1上的汽缸7a、构成一部分操作杆5a的活塞杆7b、以活塞7c气密性地区分汽缸7a内部的上侧气室7d及下侧气室7e、向两个气室7d、7e供给压缩空气的空气压缩机7f(压缩空气供给机构)和使两个气室7d、7e产生压力差且调整前述压力差的减压阀(压力调整机构)7g、7h。活塞杆7b作为操作杆5a的一部分构成，使因两个气室7d、7e的压力差产生的活塞杆7b的推压力作用于升降机构部5，产生辅助动力。

辅助动力的空气回路如图4或图5所示构成。图4的空气回路具备向一个气室(下侧)供给高压空气，向相反一侧的气室(上侧)供给低压空气的机构，图5的空气回路具备向一个气室(下侧)供给高压空气，使相反一侧的气室(上侧)进行大气开放的机构。

图4所示的空气回路为如下构造。另外，关于图5所示的空气回路将在后述。从空气压缩机7f出来，分支成低压空气供给管路7i和高压空气供给管路7j，低压空气供给管路7i的端部经由低压空气箱7m连接在汽缸7a、7a的上侧气室7d上，高压空气供给管路7j的端部经由高压空气箱7q连接在汽缸7a、7a的下侧气室7e上。

低压空气供给管路7i具备：减压阀7h、电磁阀7k、逆止阀7z、及储藏低压空气的低压空气箱7m。高压空气供给管路7j具备：减压阀7g、电磁阀7n、逆止阀7p及储藏高压空气的高压空气箱7q。

低压空气箱7m上连接着压力计7r、压力开关7s及电磁阀7t，高压空气箱7q上连接着压力计7u、安全阀7v及电磁阀7w。

各汽缸7a、7a的上侧气室7d及下侧气室7e上分别连接着电磁阀7x、7y。

以下，说明从接通电源到关闭电源之间的电磁阀的动作。

①投入电源时，接通回路电源，接通电磁阀7k、7n，切换为打开，接通电磁阀7x、7y，切换为关闭，除去低压空气箱7m及高压空气箱7q内的水分。

②在数秒至数十秒后断开电磁阀7x、7y，切换为打开，接通电磁阀7t、7w，切换为关闭，除去汽缸7a内的水分。

③再通过在数秒至数十秒后，接通电磁阀7x、7y切换为关闭，向低压空气箱7m及高压空气箱7q以及汽缸7a的上侧气室7d、下侧气室7e供给压缩空气，在汽缸7a的两个气室7d、7e内产生压力差，从而产生辅助动力。

另外，此时，通过向压缩空气混入微量的油雾，向汽缸7a的两个气室7d、7e供给润滑油。

此时电磁阀的状态，将7k、7n为接通成为打开，7x、7y、7t、7w为接通成为关闭的状态维持到断开电源时为止。

④在断开电源时，7k、7n断开成为关闭，7x、7y、7t、7w断开成为打开，将低压空气箱7m及高压空气箱7q和汽缸7a的上侧气室7d及下侧气室7e的压缩空气向大气开放。

逆止阀7q、7z的目的为：在汽缸7a的活塞7c移动时，防止压缩空气逆流，使气室内的空气压力上升。

该汽缸7a的动作为从属关系，伴随活塞7c的移动，气室7d、7e内的空气压力常时发生变化。

变化形态为近于绝热压缩、绝热膨胀的状态，如下面公式所示。

P₁×V₁ ⁿ＝P₂×V₂ ⁿ        P₁、P₂换算为绝对压力

       ↓              V₁、V₂为容积

P₂＝P₁(V₁/V₂)ⁿ          n≈1.4(空气的绝热指数)

下面，关于下侧气室及上侧气室的压力变化进行说明。

下侧气室7e的空气压力的变化：

减压阀7g的设定压力，为汽缸7a的活塞7c在上侧上升极限位置之时的压力，此时的容积V₁为汽缸7a的两个下侧气室7e、高压空气箱7q及连接气室7e和高压空气箱7q的配管内容积之和。此时的空气压力相当于P₁。

在汽缸7a的活塞7c在下侧下降极限位置之时的容积V₂，虽然高压空气箱7q和连接配管的容积不变化，但由于两个下侧气室7e的容积变少，所以V₁>V₂，此时的压力为P₂。

因此，如果应用前述公式P₂＝P₁(V₁/V₂)ⁿ，则P₂>P₁。

如果预先规定好高压空气箱7q的容积和连接配管的容积及汽缸7a的尺寸(内径、移动量、剩余部分)，就可获得接近计算的压力。

在机器上实际实验时，对于高压侧减压阀7g的设定压力(活塞7c位于上升极限位置)0.5MPa(压力表压力)，P₂(活塞7c位于下降极限位置的压力)可以达到0.85MPa(压力表压力)。

上侧气室7d的空气压力的变化：

减压阀7k的设定压力，为汽缸7a的活塞7c在下侧下降极限位置之时的压力，此时的容积V₁为汽缸7a的两个上侧气室7d、低压空气箱7m及连接气室7d和低压空气箱7m的配管内容积之和。此时的空气压力相当于P₁。

在汽缸7a的活塞7c在上侧上升极限位置之时的容积V₂，虽然低压空气箱7m和连接配管的容积不变化，但由于两个上侧气室7d的容积变少，所以V₁>V₂，此时的压力为P₂。

因此，如果应用前述公式P₂＝P₁(V₁/V₂)ⁿ，则P₂>P₁。

如果预先规定好高压空气箱7m的容积和连接配管的容积及汽缸7a的尺寸(内径、移动量、剩余部分)，就可获得接近计算的压力。

在机器上实际实验时，对于低压侧减压阀7k的设定压力(活塞7c位于下降极限位置)0.05MPa(压力表压力)，P₂(活塞7c位于上升极限位置的压力)可以达到0.09MPa(压力表压力)。

以上，在机器上实际确认时，汽缸7a的活塞7c在下降极限位置作用于推上活塞7c的方向上的空气压力为高压侧0.85MPa—低压侧0.05MPa＝0.8MPa(压力表压力)，汽缸7a的活塞7c在上升极限位置作用于推上活塞7c的方向上的空气压力为高压侧0.5MPa—低压侧0.09MPa＝0.41MPa(压力表压力)。

如图5所示，可知：如果将汽缸7a的上侧气室7d向大气开放，则低压侧总是为大气压力(压力表压力＝0)，因此，在下降极限位置作用于推上7c的方向上的空气压力为0.85MPa(压力表压力)，在上升极限位置作用于推上活塞7c的方向上的空气压力为0.5MPa(压力表压力)，更加具有效果。

也可知道“上升极限→下降极限→上升极限”这样动作中的空气压力，几乎为直线状变化。

在下降极限位置空气压力的上升，具有这样的特征：在下降停止时，伺服电动机6的停止转矩减轻，在上升开始时伺服电动机6的加速转矩减轻。

关于空气消费量，投入电源时，在用于除去水分的放出和向空气箱7m、7q和汽缸7a充填时消费压缩空气，但在运转中，通过逆止阀7p、7z的作用，将汽缸7a作为节气门使用，因此，理论上压缩空气的消费量为零，但存在从密封部分的极其微量的泄漏，消费相应数量。

以上的平面丝网印花机A，若使伺服电动机6进行正转，升降机构部5的球状螺母8c及操作杆5a就移动，使印染机构3上升。此时，因动力辅助机构7的汽缸7a、7a的上侧气室7d及下侧气室7e的压力差产生的辅助动力通过操作杆5a作用于印染机构3。然后，若使伺服电动机6进行逆转，就通过球状螺母8c及操作杆5a返回原来的位置，使印染机构3下降。此时，因动力辅助机构7的汽缸的上侧气室及下侧气室7d、7e的压力差产生的动力也作用于印染机构3。

另外，对于印染机构3的负载变动，通过减压阀7g、7h使前述压力差进行适宜变更。

另外，在使印染机构3下降的状态下，通过图外的橡皮辊(squeegee)的压接、行走，在环形带2上的被印刷体上形成印刷花样，其后，使印染机构3上升，将被印刷体从丝网上移开。如果下一被印刷体设置在环形带2上，就再次降下印染机构3进行印染。印染后的被印刷体通过环形带2的旋转，供给图外的干燥机，进行色浆的干燥。

下面，关于图5所示的空气回路进行说明。关于该空气回路，汽缸7a、7a的上侧气室7d总是向外部开放着，不具备低压空气供给管路或低压气体箱等。连接在空气压缩机7f上的高压空气供给管路7j的端部经由高压空气箱7q连接在汽缸7a、7a的下侧气室7e上。

高压空气供给管路7j具备：减压阀7g、电磁阀7n、逆止阀7p及储藏高压空气的高压空气箱7q。

高压空气箱7q上连接着压力计7u、安全阀7v、压力开关7s及电磁阀7w。

汽缸7a的下侧气室7e上连接着电磁阀7y。

下面，说明从投入电源到关闭电源之间的电磁阀的动作。

①投入电源时，接通回路电源，接通电磁阀7n，切换为打开，接通电磁阀7y，切换为关闭，除去高压空气箱7q内的水分。

②从数秒到数十秒后打开电磁阀7y，切换为打开，接通电磁阀7w切换为关闭，除去汽缸7a内的水分。

③再通过从数秒到数十秒后接通电磁阀7y，切换为关闭，向高压空气箱7q及汽缸7a的下侧气室7e供给压缩空气，在汽缸7a的两个气室7d、7e中产生压力差，从而产生辅助动力。

此时的电磁阀的状态，将7n接通成为打开，7y、7w接通成为关闭状态维持到关闭电源时。

④在断开电源时，7n接通成为关闭，7y、7w断开成为打开，将高压空气箱7q和汽缸7a的下侧气室7e的压缩空气向大气开放。

这样，即使将高压空气供给一个气室(下侧)，相对一侧的气室(上侧)向大气开放，也可以应对印染机构的负载载重的变动，并且，可以降低设备费用。

Claims (4)

1.一种平面丝网印花机的印染机构升降装置，具备：使印染机构升降的升降机构部及其驱动源、和辅助使所述印染机构上升的所述驱动源的驱动力的动力辅助机构，其特征在于：

所述动力辅助机构由具备如下机构的汽缸机构构成：汽缸，活塞杆，和具有以活塞区分成的汽缸内部的两个气室、通过空气供给机构使两个所述气室产生压力差并且调整所述压力差的压力调整机构；

使所述压力差产生的所述活塞杆的推压力作用于升降机构部，从而产生辅助动力。

2.如权利要求1所述的平面丝网印花机的印染机构升降装置，其特征在于：

通过向一所述气室供给高压空气，向大气开放另一所述气室，产生压力差。

3.如权利要求1所述的平面丝网印花机的印染机构升降装置，其特征在于：

通过向一所述气室供给高压空气，向另一所述气室供给低压空气，产生压力差。

4.如权利要求1～3中任一项所述的平面丝网印花机的印染机构升降装置，其特征在于：

所述升降机构部具备通过所述驱动源进行往复运动的操作杆、和将该操作杆的往复运动转换为印染机构的升降运动的变换机构，以所述活塞杆构成所述操作杆。

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