CN102582213B - 纳米材料直接制版机 - Google Patents

Abstract

本发明属于制版印刷机，为一种纳米材料直接制版机。包括机架；供墨装置；滚筒装置通过支撑座安装在机架上；滚筒上板装置，包括安装在滚筒上的头卡和尾卡及安装在滚筒支撑座上的上板驱动机构和上板压轮，在上板时，上板驱动机构驱动头卡和尾卡动作；上板定位装置，位于机架上料侧，用于滚筒上板前的定位；打印装置，设置在滚筒装置的上料侧，其打印喷头位于滚筒侧上方；卸板装置，包括滚筒上板装置中的头卡和尾卡及安装在滚筒支撑座上的卸板驱动机构，卸板时，卸板驱动机构驱动头卡和尾卡动作；出料装置安装在滚筒装置另一侧；加热冷排装置，安装在出料装置下方。不避光，实现直接打印制版。

Description

纳米材料直接制版机

技术领域

本发明属于制版印刷机技术领域，特别是涉及一种纳米材料直接制版机。

背景技术

印刷行业是对我国国民经济有重要影响的行业。制版印刷技术在我国已有两千多年的历史，最早采用的是凸字刻版及活字印刷。上世纪初发明了激光技术，随后衍生了激光制版技术。目前，我国印刷行业占主导地位的是激光照排技术，该项技术被认为是我国印刷技术继毕昇发明活字印刷术之后的第二次革命，它使我国的印刷业从此“告别铅与火，迎来光与电”。

但是由于其采用化学制版方法，材料基础为感光材料，工艺流程类似传统照相的“图像－胶卷－像纸”成像过程，包括“图像－感光胶片－PS版”两步感光成像和相应的化学显影过程，感光胶片及版材的后处理存在大量的水污染问题及贵金属银资源浪费。而近年来代表国际上先进印刷制版发展方向的计算机直接制版技术（Computer To Plate，CTP）以工序简单、自动化程度高受到广泛关注。与激光照排技术相比，它省略了感光胶片的步骤，仅包括“图像－PS版”一步感光过程，但是其仍不可避免地存在感光、显影、冲洗等复杂过程和繁琐工艺，成本高、耗时长，并因化学品清洗带来环境污染问题，虽然一般做法是把废液中和后排放，但仍会对环境造成严重影响，无法达到环保要求。

现有制版技术都是基于感光成像原理，使用感光材料进行曝光。随着感光材料光敏性能不同，对制版环境具有不同的要求，但几乎都要在暗室下进行操作，例如激光照排技术出胶片过程、银盐CTP以及紫激光CTP需在安全黄灯下操作，且整机体积大，控制精度低，制版粗糙，直接影响了后续印刷质量。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种纳米材料直接制版机，它不需避光，可以实现直接打印制版。

本发明采用的技术方案是：

一种纳米材料直接制版机，其特征在于：包括：

机架，支撑整机；

供墨装置，设置在机架的一侧，与打印装置的打印头管路连接；

滚筒装置，通过支撑座安装在机架上；

滚筒上板装置，包括安装在滚筒上的头卡和尾卡及安装在滚筒支撑座上的上板驱动机构和上板压轮，在上板时，所述上板驱动机构驱动头卡和尾卡动作；

上板定位装置，位于机架上料侧和滚筒装置间，用于滚筒上板前的定位；

打印装置，设置在滚筒装置的上料侧，其打印喷头位于滚筒侧上方；

卸板装置，包括滚筒上板装置中的头卡和尾卡及安装在滚筒支撑座上的卸板驱动机构，卸板时，所述卸板驱动机构驱动头卡和尾卡动作；

出料装置，安装在滚筒装置另一侧；

加热冷排装置，安装在出料装置下方。

所述的打印装置包括底板、V形导轨、升降装置、水平传动机构和喷头组合装置，所述喷头组合装置与升降装置的滑动板、水平传动机构和V形导轨的V形滑动座体分别连接，沿V形导轨滑动。

所述的升降装置包括驱动机构、传动调节机构、中板、滑动板及定位机构，驱动机构置于底板上，传动调节机构一端通过其单板凸轮与驱动机构的齿轮啮合，另一端通过滚轮座体安装在滑动板上，中板安装在传动调节机构的主板上，定位机构一端和中板连接，另一端和滑动板连接，所述滑动板和中板间通过两第二滑轨组件连接，喷墨电路板通过支杆置于底板上。

所述的传动调节机构包括主板、单板凸轮、第一滚轮轴承和第一滑轨组件，第一滑轨组件安装在主板上，单板凸轮与第一滑轨配合滑动连接，单板凸轮上浮动安装有与滚轮座体连接的第一滚轮轴承。

在所述的单板凸轮和第一滑座间安装有塞铁，在第一滑座上设置有多个与塞铁连接的顶丝；所述塞铁与顶丝连接的一侧开有多个与其配合的锥槽。

在所述底板上还安装有配滑动重装置，所述配重装置包括配重套、配重滑动轴、第二滚轮轴承、配重滑轨、配重弹簧和弹簧压盖，配重滑动轴穿过底板，一端外周套装有配重套，其端部连接有第二滚轮轴承，另一端套装有弹簧和弹簧压盖，所述配重滑轨安装在V形导轨一侧，第二滚轮轴承沿配重滑轨滑行。

所述单板凸轮一侧为直面和曲面相间的结构，所述直面和曲面间为弧面连接，曲面对应侧带有与齿轮配合的齿形结构。

在所述主板对应单板凸轮位置两侧还设有安全挡板,在所述主板两端相对单板凸轮运动极限位置分别设有第一、第二光电传感器。

所述定位机构包括上、下弹簧座、弹簧导杆、弹簧和下弹簧座螺母，所述弹簧套装在弹簧导杆上，弹簧导杆一端固定在与中板连接的上弹簧座上，另一端穿过下弹簧座和下弹簧座螺母连接，下弹簧座固定在滑动板上。

在所述中板一侧还安装有滑动板上行限位的第三光电传感器。

在所述滑动板上还设有微调装置，包括微调座和其上的第二微调螺钉。

所述喷头组合装置包括至少一个墨头组件、与墨头组件配合连接的墨囊及墨囊锁紧装置、喷头上板、第一定位装置、第二定位装置，所述喷头上板一端置于墨头组件上方，通过端面定位板连接固定，另一端通过第一定位装置定位，墨囊穿过喷头上板与墨头组件分别连接，墨囊上方连接有置于喷头上板上的墨囊锁紧装置。

所述的墨头组件包括墨头底座、喷墨头、衬板和调节装置，所述喷墨头上安装衬板，并置于墨头底座上，所述衬板与墨头底座连接，且其上连接调节装置。

所述调节装置包括水平横向调节装置和水平纵向调节装置，所述的水平横向调节装置包括第一固定板和第一微调螺钉，所述第一固定板上带有与衬板配合连接的连接柱，通过第一微调螺钉连接；所述水平纵向调节装置包括偏心轴和微调轴套，偏心轴置于微调轴套内，连接于衬板和第一固定板纵向上。

所述的墨囊锁紧装置包括导向轴、滑动悬臂、压块弹簧、导向轴垫、手钮、悬臂压块，所述滑动悬臂一端套装在导向轴上，另一端连接悬臂压块和手钮，在导向轴上滑动悬臂两端分别安装螺母和导向轴垫，滑动悬臂与导向轴垫间设置压块弹簧，导向轴伸出螺母的一端带有螺纹，该端安装于喷头上板上。

所述的第一定位装置包括两个相互配合的上、下定位板和直角弯板，所述直角弯板和配合连接后的上、下定位板固定连接；所述的两定位板中的一个定位板上开有至少一个横向和一个纵向定位槽，另一个带有与所述定位槽配合安装的凸块；所述的定位槽为梯形结构。

所述的第二定位装置包括前、后定位滑槽，所述前、后定位滑槽分别安装在墨头组件的底座上，后定位滑槽与喷头上板固定连接，前定位滑槽上设置至少三个弹性锁紧装置；所述的后定位滑槽的纵向定位面与第一定位装置的定位弯板纵向面平行；所述弹性锁紧装置包括依次连接的调整螺钉、弹簧和钢球。

所述的滚筒装置包括带有编码器的中空伺服电机、滚筒、编码器及两滚筒轴，所述滚筒两端分别通过其滚筒轴安装在支撑座上，其中一端滚筒轴为中空轴，所述伺服电机安装在滚筒中空轴上，中空轴端部连接气源，其电机编码器的信号端连接制版机的打印装置，中空轴另一端的滚筒轴通过支撑架安装有编码器，编码器轴头与中空轴另一端的滚筒轴端连接，编码器的信号端连接制版机的主控制器。

在所述滚筒头卡的尾部沿轴向开有接墨槽，接墨槽内层设置吸附材料层。

所述上板定位装置包括定位底座、定位装置、光电传感器组件、电机、传动机构及直线滑轨组件，所述直线滑轨组件固定在底座上，定位装置一端通过绝缘垫固定在底座上的第二支座上，另一端与直线滑轨组件的滑座连接，沿滑轨滑动，定位装置的滑动端与传动机构连接，电机置于定位底座一端，其输出端连接传动机构，光电传感器组件安装在定位装置固定端的一侧，所述的光电传感器组件包括两个并列设置的第四、第五光电传感器，通过传感器支架固定在定位底座上；所述传动机构由两同步带轮及同步带构成，其中一个带轮置于第二固定板上，并与直线导轨组件端部的电机连接，另一个带轮固定在直线导轨组件另一端的第一支座上。

所述滚筒上板装置的头卡包括第一压板轴、头卡压板、压板架及双扭簧，所述头卡压板与压板架通过第一压板轴连接，在第一压板轴上套装有双扭簧，所述双扭簧一端置于头卡压板内，另一端固定在压板架上，头卡压板上开有第一压槽，工作时，上板或卸板卡具驱动机构与头卡顶板的第一压槽接触或松开。

在所述头卡压板侧还安装有头卡辅助压板。

所述卸板装置的尾卡滑动安装在滚筒上，包括压板滑架、自润滑滑块、第二压板轴、扭簧及尾卡压板，所述尾卡压板与压板滑架通过第二压板轴连接，在第二压板轴上套装有扭簧，所述扭簧一端置于尾卡压板内，另一端置于压板滑架内，两组滑块对称安装于压板滑架两端，尾卡压板一端开有第二压槽，另一端为卡爪结构，工作时，上板或卸板卡具驱动机构与尾卡压板的第二压槽接触或松开。

所述的尾卡压板和压板滑架内还安装有压簧。

在所述尾卡压板侧还安装有尾卡辅助压板。

所述的上板和卸板卡具驱动机构结构相同，均包括气缸、曲线拉板、安装架和与头卡个数相同的顶杆组件，所述顶杆组件安装在曲线拉板上，与曲线拉板滑动连接，曲线拉板一端与气缸连接，另一端沿安装架滑动，所述安装架固定在滚筒的支撑座上。

所述顶杆组件包括套体、顶杆及滚轮，所述顶杆一端置于套体内，与沿套体上条形槽运动的滚轮连接，顶杆另一端为自由端，沿套体伸出或缩回；所述的曲线拉板上开有曲线滑道，与顶杆连接的滚轮置于曲线滑道内。

本发明的有益效果是:

1.本发明滚筒装置采用头卡和尾卡配合结构，通过带有编码器的伺服电机驱动滚筒转动，采集滚筒的脉冲信号，输出给打印头；滚筒轴上的另一个编码器，用于检测滚筒的转动角度，反馈至制版机的主控制器，实现上板、卸板的准确定位。其中头卡卡爪在抬起时，与纳米板相接触在表面为与滚筒轴线垂直，使得其在压版时施加给纳米板以反作用力，使纳米板准确定位；尾卡上自润滑材料的尾卡滑块，减轻摩擦力，具有自润滑功能，防止滚筒划伤；在多个头卡和尾卡上分别安装有辅助压板，以防止某个头卡或尾卡损坏，不能抬起，影响工作，且辅助压板可以使头卡或尾卡分布压力，使压在滚筒上在压力均衡，不易使滚筒划伤。在滚筒头卡的尾部沿轴向开有的接墨槽，在制版过程中滚筒转动时，为防止不使用的打印头堵塞，控制其在接墨槽上方喷墨，接墨槽内层设置吸附材料层，以吸附喷出的墨。

2.本发明打印装置自带有V形滑轨和丝杠丝母传动副，其安装后的组合喷头装置可沿V形滑轨移动，使打印头平移至所需打印位置。且其上还连接有升降装置，实现打印头的上下移动，使之符合制版打印的要求。其中的墨头升降装置实现墨头的上下直线运动，其传动调节机构将水平直线运动转换为上下直线运动，占用的空间小，实现调节位置的准确性。在传动调节机构上还设置有安全挡板和限位传感器，使单板凸轮安全滑动，起到安全保护的作用。所述单板凸轮采用直面和曲面相间的弧面连接结构，运行平稳，起缓冲作用，并满足不同的工作位置需求。其中的塞铁用于单板凸轮磨损时，调整凸轮运动间隙。所述定位机构下弹簧座螺母用于调节弹簧压力，使导向杆不偏移；弹簧作用是使滑动板在运动时不弹起。

3.本发明喷头组合装置安装后，通过第一定位装置、第二定位装置进行水平横向和纵向定位，使其处于制版打印的合适位置。在喷头上板设置的墨囊锁紧装置，其滑动悬臂可沿导向轴滑动，压块弹簧可以使悬臂压块压紧在墨囊上，达到锁紧墨囊的目的。墨囊起到缓冲、过滤的作用，使墨头输出的墨均匀。

4.本发明的墨头组件可以实现一个或多个喷墨头的精度调节，通过与喷墨头上安装的衬板，调节其水平横向和纵向的位置精度。横向调节通过连接衬板和固定板的调节螺钉，纵向调节通过偏心轴调节，使衬板带动喷墨头实现水平方向横向和纵向调节。先进行水平横向粗调，再进行水平横向和纵向的精调，最终使衬板和喷墨头之间的间隙满足制版要求。两定位板中横向和纵向上均开有的梯形定位槽，可以实现横向和纵向定位。通过第一、第二定位装置调节定位，使安装后的喷头组合装置达到纳米制版的要求，精度高，效果好。

附图说明：

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为图1中打印装置结构示意图。

图3为图2中喷头组合装置示意图。

图4为图3的侧面示意图。

图5为图3中墨囊锁紧装置示意图。

图6为图3中上、下定位板结构示意图。

图7为图2中弹性锁紧装置示意图。

图8为图1中墨头升降装置示意图。

图9为图8的侧面结构示意图。

图10为图9的俯视示意图。

图11为图9的传动调节机构示意图。

图12为图9的墨头组件示意图。

图13为图12的侧面局部剖视示意图。

图14为图1中上板定位装置示意图。

图15为图1中滚筒装置示意图。

图16为图15中头卡和尾卡安装示意图。

图17为图16中头卡结构示意图。

图18为图16中尾卡结构示意图。

图19为图15的I部放大示意图。

图中：

1.喷头组合装置，

101.弯板，102.上定位板，103.喷头上板，104.下定位板，105.墨头组件，1501.墨头底座，1502.下紧固柱，1503.固定柱，1504.喷墨头，1505.衬板，1506.第一固定板，1507.第一微调螺钉，1508.微调轴，1509.轴套，1510.连接柱，106.后定位滑槽，107.前定位滑槽，108.弹性锁紧装置，1081.钢球，1082.弹簧，1083.螺钉，109.墨囊锁紧装置，1091.导向轴，1092.滑动悬臂，1093.压块弹簧，1094.导向轴垫，1095.固定销，1096.手钮，1097.悬臂压块，1098.螺母，110.上锁紧螺钉，111.端面锁紧螺钉，112.端面紧固螺钉，113.端面定位板，114.墨囊，115.凸块，116.定位槽；

2.墨头升降装置，201.第一伺服电机，202.减速器，203.主板，204.第一滑座，205.第一滑轨，206.塞铁，207.滑座挡板，208.单板凸轮，209.第一滚轮轴承，210.滚轮座体，211.中板，212.第二导轨，213.第二滑座，214.弹簧导杆，215.弹簧，216.下弹簧座，217.下弹簧座螺母，218.上弹簧座，219.紧固螺母，220.微调座，221.第二微调螺钉，222.滑动板，223.配重套，224.配重，225.第二滚轮轴承，226.配重弹簧，227.弹簧压盖，228.轴流风扇，229.风扇支撑架，230.电路板，231.电路板支杆，232.第一光电传感器，233.第二光电传感器，234.齿轮，235.安全挡板，236.支撑块，237.第三光电传感器，238.底板；21.V形导轨，22.第二伺服电机，23.丝杠丝母，24.左端板，25.右端板，26.配重滑轨；

3.上板定位装置，301.定位底座，302.第三导轨，303.第三滑座，304.第一连接板，305.定位杆，306.同步带，307.第一支座，308.第二支座，309.传感器支架，310.第四光电传感器，311.第五光电传感器，312.第一滑块，313.带轮，314.第二固定板，315.第三伺服电机，316.绝缘垫；

4.滚筒上板装置，

5.滚筒装置，

501.滚筒，502.配重块，503.轴承压板，504.编码器，505.支撑架，506.编码器，507.支撑座，508.第四伺服电机，509-旋转接头，510-第一法兰，511-第二法兰，512-孔，513-弧形槽，514-头卡，5141-第一压板轴，5142--头卡压板，5143-压板架，5144-双扭簧，5145-第一压槽，5146.头卡卡爪，5147.头卡辅助压板，515-尾卡，5151-压板滑架，5152-第二滑块，5153-第二压板轴，5154-扭簧，5155-尾卡压板，5156-第二压槽，5157-尾卡卡爪，5158-尾卡辅助压板，516-滑槽，517.接墨槽，518.上板驱动机构，519.下板驱动机构，520.曲线拉板，521.滚轮，522.套体，523.条形槽，524.顶杆，525.安装架，526.气缸，527.曲线滑道，528.第六光电传感器；6.吸墨装置，7.出料装置，8.机架，9.加热烘干冷排装置，10.控制柜，11.真空泵，12.空气压缩泵，13.供墨装置，14.上板装置，15.纳米板。

具体实施方式

实施例1：如图1、图2所示，本发明包括：

机架8，支撑整机；

供墨装置13为现有技术结构，设置在机架8的一侧，与打印装置的打印头管路连接；

滚筒装置5，通过支撑座507安装在机架8上；

滚筒上板装置4，包括安装在滚筒501上的头卡514和尾卡515及安装在滚筒支撑座507上的上板驱动机构，在上板时，所述上板驱动机构驱动头卡514和尾卡515动作；

上板定位装置3，位于机架8上料侧，用于上板前的定位；

打印装置，通过V形滑轨21安装在机架8上，其打印喷头位于滚筒501侧上方；

卸板装置，包括滚筒上板装置4中的头卡514和尾卡515及安装在滚筒支撑座上的卸板驱动机构，卸板时，所述卸板驱动机构驱动头卡514和尾卡515动作；

出料装置，安装在滚筒装置另一侧；

加热冷排装置，安装在出料装置下方。

如图2所示，本发明中的打印装置包括底板238、V形导轨21、升降装置2、水平传动机构和喷头组合装置1，所述喷头组合装置1与升降装置2的滑动板222、水平传动机构和V形导轨21的V形滑动座体分别连接，沿V形导轨21滑动。

如图3、图4所示，喷头组合装置1包括一组墨头组件105、墨囊114、墨囊锁紧装置109、喷头上板103、第一定位装置、第二定位装置，所述喷头上板103一端置于墨头组件105上方，通过端面定位板113连接固定，另一端通过第一定位装置定位，墨囊114与墨头组件105个数相同，穿过喷头上板103与墨头组件105分别连接，墨囊114上方连接有置于喷头上板103上的墨囊锁紧装置109。如图6所示，所述的墨囊锁紧装置109包括导向轴1091、滑动悬臂1092、压块弹簧1093、导向轴垫1094、手钮1096、悬臂压块1097，所述滑动悬臂1092一端套装在导向轴1091上，另一端连接悬臂压块1097和手钮1096，在导向轴1091上滑动悬臂1092两端分别安装螺母1098和导向轴垫1094，滑动悬臂1092与导向轴垫1094间设置压块弹簧1093，滑动悬臂1092可沿导向轴1091上下滑动，通过压块弹簧1093压紧；导向轴1091伸出螺母1098的一端带有螺纹，该端安装于喷头上板103上。所述的悬臂压块1097下压面为与墨囊114接触端面相配合的结构。

如图12、图13所示，所述的墨头组件105包括墨头底座1501、喷墨头1504、衬板1505和调节装置，所述喷墨头1504上安装衬板1505，并置于墨头底座1501上，所述衬板1505与墨头底座1501连接，且其上连接调节装置。如图5所示，所述调节装置包括水平横向调节装置和水平纵向调节装置，所述的水平横向调节装置包括第一固定板1506和第一微调螺钉1507，所述第一固定板1506上带有与衬板1505配合连接的连接柱1510，通过第一微调螺钉1507连接。所述水平纵向调节装置包括偏心轴1508和微调轴套1509，偏心轴1508置于微调轴套1509内，连接于衬板1505和第一固定板1506纵向上。所述喷墨头1504为外购件。

如图3、图4、图6所示，所述的第一定位装置包括两个相互配合的上、下定位板102、104和直角弯板101，所述直角弯板101和配合连接后的上、下定位板102、104固定连接。所述的两定位板中的一个定位板上开有至少一个横向和一个纵向定位槽116，另一个带有与所述定位槽116配合安装的凸块115。本例所述的定位槽116为梯形结构。

如图3、图4所示，所述的第二定位装置包括前、后定位滑槽107、106，所述前、后定位滑槽107、106分别安装在墨头组件105的底座501上，后定位滑槽107与喷头上板103固定连接，且后定位滑槽107的纵向定位面与第一定位装置的定位直角弯板101纵向面平行；前定位滑槽106上设置至少三个弹性锁紧装置109，如图7所示，所述弹性锁紧装置109包括依次连接的调整螺钉1083、弹簧1082和钢球1081。所述前定位滑槽107上安装弹性锁紧装置109处带有内螺纹，与弹簧1082配合连接。

如图8、图9所示，本例中所述的墨头升降装置2包括驱动机构、传动调节机构、中板211、滑动板222及定位机构，驱动机构置于底板238上，传动调节机构一端通过其单板凸轮208与驱动机构的齿轮234啮合，另一端通过滚轮座体210安装在滑动板222上，中板211安装在传动调节机构的主板203上，定位机构一端和中板211连接，另一端和滑动板222连接，所述滑动板222和中板211间通过两第二滑轨组件连接。安装时，喷墨电路板230通过电路板支杆231置于底板238上。如图7、图8所示，所述第二滑轨组件由第二直线滑轨212和第二导轨滑座213构成，所述第二导轨滑座213为一个或两并列设置。

如图8-图11所示，所述的传动调节机构包括主板203、单板凸轮208、第一滚轮轴承209和第一滑轨205组件，第一滑轨205组件安装在主板203上，单板凸轮208与第一滑轨205配合滑动连接，单板凸轮208上浮动安装有与滚轮座体210连接的第一滚轮轴承209。所述滚轮座体210穿过中板211配合安装在滑动板222的孔槽内，滑动板222随滚轮座体210上的第一滚轮轴承209上下运动。在主板203和中板211间通过支撑块236支撑连接。其升降运动是由第二伺服电机201驱动减速器202，带动其上的齿轮234运动，从而带动与齿轮234相啮合的单板凸轮208沿第一滑轨205运动，其上浮动安装的滚轮轴承209沿单板凸轮208的组合曲面滚动，从而带动与滚轮座体210连接的滑动板222做上下升降运动，带动与滑动板222连接的喷头组合装置1进行升降调节。

如图10、图11所示，在所述的单板凸轮208和第一滑座204间安装有塞铁206，在第一滑座204上设置有多个与塞铁206连接的顶丝；所述塞铁206与顶丝连接的一侧开有多个与其配合的锥槽。在第一滑座204安装塞铁206端安装有滑座挡板207，使单板凸轮208沿第一滑座204可靠运行，不致偏移。所述单板凸轮208一侧为直面和曲面相间的结构，所述直面和曲面间为弧面连接，曲面对应侧带有与齿轮234配合的齿形结构。

如图8、图9所示，在所述主板203对应单板凸轮208位置两侧还设有安全挡板235；在所述主板203两端相对单板凸轮208运动极限位置分别设有第一、第二光电传感器232、233。在所述中板211一侧还安装有滑动板上行限位的第三光电传感器237。

如图8、图9所示，所述定位机构包括上、下弹簧座218、216、弹簧导杆214、弹簧215和下弹簧座螺母217，所述弹簧套装在弹簧导杆214上，弹簧导杆214一端固定在与中板211通过紧固螺栓219连接的上弹簧座218上，另一端穿过下弹簧座216和下弹簧座螺母217连接，可上下滑动，下弹簧座216固定在滑动板222上。所述的下弹簧座螺母217为带有中孔的外螺纹结构。

如图9所示，在所述滑动板222上还设有微调装置，包括微调座220和其上的第二微调螺钉221，用于调节喷墨头与纳米板间的距离。

如图2所示，所述水平传动机构为丝杠丝母5传动结构，丝母安装在喷头组合装置1的底板238上，丝杠置于V形导轨21内，安装于V形导轨21两端的左端部、右端板24、25上，一端连接有第二伺服电机4。

如图8、图9所示，在所述底板238上电机两侧还安装有滑动配重装置，所述配重装置包括配重套223、配重滑动轴224、第二滚轮轴承225、配重滑轨26、配重弹簧226和弹簧压盖227，配重滑动轴224穿过底板238，一端外周套装有配重套223，其端部连接有第二滚轮轴承225，另一端套装有配重弹簧226和弹簧压盖227，所述配重滑轨26安装在V形导轨21一侧，第二滚轮轴承225沿配重滑轨26滑行。本例所述配重滑轨26为角铁。

如图16所示，本发明中滚筒装置5包括带有编码器的第四伺服电机508、滚筒501及滚筒501上安装的多个并列的头卡514和尾卡515、上板卡具驱动机构、卸板卡具驱动机构，滚筒501两端分别通过其滚筒轴安装在支撑座507上，其中一端滚筒轴为中空轴，所述第四伺服电机508安装在滚筒501中空轴上，该端部安装有连接真空泵11的旋转接头509，如图1、图6所示，在头卡514和尾卡515卡爪间的滚筒501上沿轴向开有一排孔512，通过该排孔512沿纵向分别开有多个弧形槽513，所述弧形槽513所开的长度大于等于纳米版包裹滚筒501的长度；所述电机编码器的信号端连接制版机的打印头，在中空轴另一端的滚筒轴通过支撑架505安装有编码器506，编码器506轴头与中空轴另一端的滚筒轴端连接，编码器506的信号端连接制版机的主控制器。

本发明上板定位装置包括定位底座301、定位装置、光电传感器组件、第三伺服电机15、传动机构及直线滑轨组件，所述直线滑轨组件的第三直线导轨302固定在定位底座301上，定位装置包括两组定位杆305，每组为两个，通过第一连接板304连接，一组定位杆305通过绝缘垫316固定在底座301的第二支座308上，另一组定位杆305与滑轨组件的第三滑座303连接，第三滑座303与同步带上的第一滑块312连接，沿第三直线导轨302滑动，第三伺服电机315置于定位底座301一端，其输出端连接传动机构，光电传感器组件包括两并列设置的第四、第五光电传感器310、311，安装在定位装置固定端的一侧，通过传感器支架309固定在定位底座301上。所述传动机构由两同步带轮313及同步带306构成，其中一个带轮置于第二固定板314上，并与直线导轨组件端部的第三伺服电机315连接，另一个带轮固定在直线导轨组件另一端的第一支座307上。

如图19所示，本例中上板和卸板卡具驱动机构结构相同，均包括气缸526、曲线拉板520、安装架525和与头卡514个数相同的顶杆组件，所述曲线拉板520一端与气缸526连接，另一端沿安装架525滑动，所述安装架525固定在滚筒501的支撑座507上，其曲线拉板520上开有曲线滑道527，顶杆组件安装在曲线拉板520上，所述顶杆组件包括套体522、顶杆524及滚轮521，所述顶杆524一端置于套体522内，与沿套体522上条形槽523运动的滚轮521连接，滚轮521置于曲线滑道527内，顶杆524另一端为自由端，沿套体522伸出或缩回。在曲线拉板520端部设置有两个光电传感器528，用于上板、卸板卡具驱动机构到位检测。

如图15、图16所示，所述滚筒上板装置的头卡514固定在滚筒501上，包括第一压板轴5141、头卡压板5142、压板架5143及双扭簧5144，所述头卡压板5142与压板架5143通过第一压板轴5141连接，在第一压板轴5141上套装有双扭簧5144，所述双扭簧5144一端置于头卡压板5142内，另一端固定在压板架5143上，多个头卡514的头卡压板5142侧还安装有头卡辅助压板5147，本例所述的头卡压板5142为T字形结构，T字形端部为头卡卡爪5146，另两端对称开有用于放置双扭簧5144的孔，头卡压板5142上开有第一压槽5145。所述的头卡卡爪5146在抬起时，与纳米版相接触的表面为与滚筒501轴线垂直，本例在头卡卡爪5146不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒501纵坐标轴间的夹角为20度。工作时，上板或卸板卡具驱动机构与头卡压板5142接触或松开。本例所述双扭簧5144是两个扭簧串联连接在一起构成。

如图5所示，所述卸板装置的尾卡515滑动安装在滚筒501上，包括压板滑架5151、滑块5152、第二压板轴5153、扭簧5154、尾卡压板5155及压簧5156，所述尾卡压板5155与压板滑架5151通过第二压板轴5153连接，在第二压板轴5153上套装有扭簧5154，所述扭簧5154一端置于尾卡压板5155内，另一端置于压板滑架5151内，两组滑块5152对称安装于压板滑架5151两端，为增加弹力，在尾卡压板5155和压板滑架5151内还安装有压簧5156，尾卡压板5155一端开有第二压槽5156，另一端为卡爪结构，所述滑块5152为自润滑材料的聚四氟垫5159，防止滚筒501转动时划伤滚筒501；在所述多个尾卡515的尾卡压板5155侧还安装有尾卡辅助压板5158。工作时，上板或卸板卡具驱动机构与尾卡压板5155接触或松开。

本发明在滚筒501头卡515的尾部沿轴向开有的接墨槽517，在制版过程中滚筒501转动时，为防止不使用的打印头堵塞，控制其在接墨槽517上方喷墨，接墨槽517内层设置吸附材料层，以吸附喷出的墨。空气压缩泵12为气源，连接气缸。

本发明的工作过程：

本发明在工作时，首先启动吸墨装置6，打印头进行吸墨，吸墨后运行到工作状态。

上板过程：纳米板15置于上料装置14的台板上，启动上料装置14，纳米板15穿过上料装置14经上板定位装置3定位，具体过程：第五光电传感器311检测到纳米板的信号，进行横向定位，定位装置的两组定位杆305导通后，纳米板15被压紧并继续运行，第四光电传感器310感应到纳米板后，滚筒第四伺服电机508上的编码器开始计数，计算输送纳米板15到滚筒501上头卡514的位置长度距离，通过滚筒501轴端的编码器504输出信号给主控制器，控制滚筒501运转。在滚筒501运行至头卡与纳米板15安装卡合时，主控制器控制上板驱动机构驱动头卡卡爪5146打开，纳米板15伸入头卡卡爪5146内，主控制器控制上板驱动机构驱动头卡卡爪5146压下，压紧纳米板15，同时启动真空泵11，滚筒501继续转动，通过滚筒上板装置4压捻纳米板15沿滚筒贴合，主控制器控制上板卡具驱动机构驱动尾卡卡爪157抬起，编码器504输出滚筒501的位置信号给主控制器，主控制器控制伺服电机带动滚筒501转动，直至纳米板尾端进入尾卡卡爪5157内，主控制器控制上板卡具驱动机构驱动尾卡卡爪5157压下，压住纳米板15，此时纳米板15完全吸附贴合在滚筒501上，进入打印工序。

打印过程：滚筒501转动，打印装置的打印头沿滚筒501圆周打印一列后，主控制器控制打印装置的电机驱动其沿V形滑轨21平移到下一打印位置。在打印过程中同时启动加热冷排装置进行烘干制冷。

在打印制版结束后，需出板时，主控制器控制卸板卡具驱动机构驱动尾卡卡爪5157抬起，编码器504输出滚筒501的位置信号给主控制器，主控制器控制伺服电机带动滚筒501转动，直至纳米板15一端输出，最后头卡卡爪5157抬起，纳米板15整体输出。

实施例2：本例与实施例1不同之处在于：所述墨头组件5为2组，与之连接的墨囊514及墨囊锁紧装置509也为2个，第一定位装置的上、下定位板102、104在横向和纵向分别带有三组定位槽116、凸块115配合安装结构。所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为23度。

实施例3：本例与实施例1不同之处在于：所述墨头组件5为4组，与之连接的墨囊514及墨囊锁紧装置509也为4个，第一定位装置的上、下定位板102、104在横向和纵向分别带有三组定位槽116、凸块115配合安装结构。所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为13度。

实施例4：本例与实施例1不同之处在于：所述墨头组件5为8组，与之连接的墨囊514及墨囊锁紧装置509也为8个，第一定位装置的上、下定位板102、104在横向和纵向分别带有三组定位槽116、凸块115配合安装结构。所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触在表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为13度。

实施例5：本例与实施例1不同之处在于：所述墨头组件5为16组，与之连接的墨囊514及墨囊锁紧装置509也为16个。所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为15度。

实施例6：本例与实施例1不同之处在于：所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为21度。

实施例7：本例与实施例1不同之处在于：所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为17度。

实施例8：本例与实施例1不同之处在于：所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为19度。

实施例9：本例与实施例1不同之处在于：所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为14度。

实施例10：本例与实施例1不同之处在于：所述头卡压板142不抬起状态时，与纳米版相接触的表面为斜面，该斜面与滚筒1纵坐标轴间的夹角为22度。

Claims (24)

1.一种纳米材料直接制版机，其特征在于：包括：

机架，支撑整机；

供墨装置，设置在机架的一侧，与打印装置的打印头管路连接；

滚筒装置，通过支撑座安装在机架上；

滚筒上板装置，包括安装在滚筒上的头卡和尾卡及安装在滚筒支撑座上的上板驱动机构和上板压轮，在上板时，所述上板驱动机构驱动头卡和尾卡动作；

上板定位装置，位于机架上料侧，用于滚筒上板前的定位；

打印装置，设置在滚筒装置的上料侧，其打印喷头位于滚筒侧上方；

卸板装置，包括滚筒上板装置中的头卡和尾卡及安装在滚筒支撑座上的卸板驱动机构，卸板时，所述卸板驱动机构驱动头卡和尾卡动作；

出料装置，安装在滚筒装置上料侧的另一侧；

加热冷排装置，安装在出料装置下方；

所述的打印装置包括底板、V形导轨、升降装置、水平传动机构和喷头组合装置，所述喷头组合装置与升降装置的滑动板、水平传动机构和V形导轨的V形滑动座体分别连接，沿V形导轨滑动；

所述的升降装置包括驱动机构、传动调节机构、中板、滑动板及定位机构，驱动机构置于底板上，传动调节机构一端通过其单板凸轮与驱动机构的齿轮啮合，另一端通过滚轮座体安装在滑动板上，中板安装在传动调节机构的主板上，定位机构一端和中板连接，另一端和滑动板连接，所述滑动板和中板间通过两第二滑轨组件连接，喷墨电路板通过支杆置于底板上；所述的传动调节机构包括主板、单板凸轮、第一滚轮轴承和第一滑轨组件，第一滑轨组件安装在主板上，单板凸轮与第一滑轨配合滑动连接，单板凸轮上浮动安装有与滚轮座体连接的第一滚轮轴承。

2.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述的单板凸轮和第一滑座间安装有塞铁，在第一滑座上设置有多个与塞铁连接的顶丝；所述塞铁与顶丝连接的一侧开有多个与其配合的锥槽。

3.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述底板上还安装有滑动配重装置，所述配重装置包括配重套、配重滑动轴、第二滚轮轴承、配重滑轨、配重弹簧和弹簧压盖，配重滑动轴穿过底板，一端外周套装有配重套，其端部连接有第二滚轮轴承，另一端套装有弹簧和弹簧压盖，所述配重滑轨安装在V形导轨一侧，第二滚轮轴承沿配重滑轨滑行。

4.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述单板凸轮一侧为直面和曲面相间的结构，所述直面和曲面间为弧面连接，曲面对应侧带有与齿轮配合的齿形结构。

5.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述主板对应单板凸轮位置两侧还设有安全挡板,在所述主板两端相对单板凸轮运动极限位置分别设有第一、第二光电传感器。

6.根据权利要求5所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述定位机构包括上、下弹簧座、弹簧导杆、弹簧和下弹簧座螺母，所述弹簧套装在弹簧导杆上，弹簧导杆一端固定在与中板连接的上弹簧座上，另一端穿过下弹簧座和下弹簧座螺母连接，下弹簧座固定在滑动板上。

7.根据权利要求6所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述中板一侧还安装有滑动板上行限位的第三光电传感器。

8.根据权利要求7所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述喷头组合装置包括至少一个墨头组件、与墨头组件配合连接的墨囊及墨囊锁紧装置、喷头上板、第一定位装置、第二定位装置，所述喷头上板一端置于墨头组件上方，通过端面定位板连接固定，另一端通过第一定位装置定位，墨囊穿过喷头上板与墨头组件分别连接，墨囊上方连接有置于喷头上板上的墨囊锁紧装置。

9.根据权利要求8所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的墨头组件包括墨头底座、喷墨头、衬板和调节装置，所述喷墨头上安装衬板，并置于墨头底座上，所述衬板与墨头底座连接，且其上连接调节装置。

10.根据权利要求9所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述调节装置包括水平横向调节装置和水平纵向调节装置，所述的水平横向调节装置包括第一固定板和第一微调螺钉，所述第一固定板上带有与衬板配合连接的连接柱，通过第一微调螺钉连接；所述水平纵向调节装置包括偏心轴和微调轴套，偏心轴置于微调轴套内，连接于衬板和第一固定板纵向上。

11.根据权利要求10所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述滑动板上还设有微调装置，包括微调座和其上的第二微调螺钉。

12.根据权利要求11所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的墨囊锁紧装置包括导向轴、滑动悬臂、压块弹簧、导向轴垫、手钮、悬臂压块，所述滑动悬臂一端套装在导向轴上，另一端连接悬臂压块和手钮，在导向轴上滑动悬臂两端分别安装螺母和导向轴垫，滑动悬臂与导向轴垫间设置压块弹簧，导向轴伸出螺母的一端带有螺纹，该端安装于喷头上板上。

13.根据权利要求12所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的第一定位装置包括两个相互配合的上、下定位板和直角弯板，所述直角弯板和配合连接后的上、下定位板固定连接；所述的两定位板中的一个定位板上开有至少一个横向和一个纵向定位槽，另一个带有与所述定位槽配合安装的凸块；所述的定位槽为梯形结构。

14.根据权利要求13所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的第二定位装置包括前、后定位滑槽，所述前、后定位滑槽分别安装在墨头组件的底座上，后定位滑槽与喷头上板固定连接，前定位滑槽上设置至少三个弹性锁紧装置；所述的后定位滑槽的纵向定位面与第一定位装置的定位直角弯板纵向面平行；所述弹性锁紧装置包括依次连接的调整螺钉、弹簧和钢球。

15.根据权利要求14所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的滚筒装置包括带有编码器的中空伺服电机、滚筒、编码器及两滚筒轴，所述滚筒两端分别通过其滚筒轴安装在支撑座上，其中一端滚筒轴为中空轴，所述伺服电机安装在滚筒中空轴上，中空轴端部连接气源，其电机编码器的信号端连接制版机的打印装置，中空轴另一端的滚筒轴通过支撑架安装有编码器，编码器轴头与中空轴另一端的滚筒轴端连接，编码器的信号端连接制版机的主控制器。

16.根据权利要求15所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述滚筒头卡的尾部沿轴向开有接墨槽，接墨槽内层设置吸附材料层。

17.根据权利要求16所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述上板定位装置包括定位底座、定位装置、光电传感器组件、电机、传动机构及直线滑轨组件，所述直线滑轨组件固定在底座上，定位装置一端通过绝缘垫固定在底座上的第二支座上，另一端与直线滑轨组件的滑座连接，沿滑轨滑动，定位装置的滑动端与传动机构连接，电机置于定位底座一端，其输出端连接传动机构，光电传感器组件安装在定位装置固定端的一侧，所述的光电传感器组件包括两个并列设置的第四、第五光电传感器，通过传感器支架固定在定位底座上；

所述传动机构由两同步带轮及同步带构成，其中一个带轮置于第二固定板上，并与直线导轨组件端部的电机连接，另一个带轮固定在直线导轨组件另一端的第一支座上。

18.根据权利要求17所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述滚筒上板装置的头卡包括第一压板轴、头卡压板、压板架及双扭簧，所述头卡压板与压板架通过第一压板轴连接，在第一压板轴上套装有双扭簧，所述双扭簧一端置于头卡压板内，另一端固定在压板架上，头卡压板上开有第一压槽，工作时，上板或卸板卡具驱动机构与头卡压板的第一压槽接触或松开。

19.根据权利要求18所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述头卡压板侧还安装有头卡辅助压板。

20.根据权利要求19所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述卸板装置的尾卡滑动安装在滚筒上，包括压板滑架、两组自润滑滑块、第二压板轴、扭簧及尾卡压板，所述尾卡压板与压板滑架通过第二压板轴连接，在第二压板轴上套装有扭簧，所述扭簧一端置于尾卡压板内，另一端置于压板滑架内，两组自润滑滑块对称安装于压板滑架两端，尾卡压板一端开有第二压槽，另一端为卡爪结构，工作时，上板或卸板卡具驱动机构与尾卡压板的第二压槽接触或松开。

21.根据权利要求20所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的尾卡压板和压板滑架内还安装有压簧。

22.根据权利要求20所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：在所述尾卡压板侧还安装有尾卡辅助压板。

23.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述的上板和卸板卡具驱动机构结构相同，均包括气缸、曲线拉板、安装架和与头卡个数相同的顶杆组件，所述顶杆组件安装在曲线拉板上，与曲线拉板滑动连接，曲线拉板一端与气缸连接，另一端沿安装架滑动，所述安装架固定在滚筒的支撑座上。

24.根据权利要求23所述的纳米材料直接制版机，其特征在于：所述顶杆组件包括套体、顶杆及滚轮，所述顶杆一端置于套体内，与沿套体上条形槽运动的滚轮连接，顶杆另一端为自由端，沿套体伸出或缩回；所述的曲线拉板上开有曲线滑道，与顶杆连接的滚轮置于曲线滑道内。

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