CN102615925B

CN102615925B - 纳米材料直接制版机打印装置

Info

Publication number: CN102615925B
Application number: CN 201210073626
Authority: CN
Inventors: 王振华; 朱光耀; 何福银; 贾毅; 王镇奎; 唐欣; 王平; 辛伟; 夏志国; 王伟夫; 汤红新; 刘金丹
Original assignee: JINWAN GROUP CO Ltd DANDONG
Current assignee: Liaoning Zhongke Hongsheng nano Equipment Technology Co., Ltd
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2032-03-20
Also published as: CN102615925A

Abstract

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。本发明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。

Description

纳米材料直接制版机打印装置

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打印装置。

背景技术

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。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。

在中国发明专利CN100562804中公开了一种利用喷墨成像原理的CTP直接制版方法，与其相配套的喷墨打印制版设备，采用自动化处理方式，只要放入版材，整个系统自动喷墨打印、烤版、洗版，无需人工介入。其喷墨打印装置不适用纳米板制版打印。

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打印装置，。

本发明采用的技术方案是：

一种纳米材料直接制版机打印装置，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。

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，在滑轮底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。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。

在所述底板上电机两侧还安装有滑动配重装置，所述滑动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。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。

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固定板和调节螺钉，所述固定板上带有与衬板配合连接的连接柱，通过调节螺钉连接；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、悬臂滑块，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。

在所述滑动板上还设有微调装置，包括微调座和其上的微调螺钉。

本发明的有益效果是:

1.本发明自带有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。

2.本发明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为本发明结构示意图。

图2为图1中喷头组合装置结构示意图。

图3为图2的侧面结构示意图。

图4为图2中墨囊锁紧装置结构示意图。

图5为图2中两定位板的结构示意图。

图6为图2中弹性锁紧装置结构示意图。

图7为图2中升降装置结构示意图。

图8为图7的侧面结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为图9的传动调节机构示意图。

图11为图2的墨头组件立体结构示意图。

图12为图11的侧面局部剖视示意图。

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.底座，1502.下紧固柱，1503.固定柱，1504.喷墨头，1505.衬板，1506.固定板，1507.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.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.第二直线导轨，213.第二导轨滑座，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.微调螺钉，222.滑动板，223.配重套，224.配重滑动轴，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；

3.V形导轨，4.第二伺服电机，5.丝杠丝母，6.左端部，7.右端板，8.配置导轨。

具体实施方式

实施例1：如图1、图2所示，本发明包括底板238、V形导轨3、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3的V形滑动座体分别连接，沿V形导轨3滑动。

如图7、图8所示，所述的升降装置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10穿过中板11配合安装在滑动板22的孔槽内，滑动板22随滚轮座体10上的第一滚轮轴承9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9、图10所示，在所述的单板凸轮208和第一滑座204间安装有塞铁206，在滑轮底座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7、图8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7-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。在所述滑动板222上还设有微调装置，包括微调座220和其上的微调螺钉221，用于调节喷墨头与纳米板间的距离。

如图1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3内，安装于V形导轨3两端的左端部7、右端板6上，一端连接有第二伺服电机4。

如图7、图8所示，在所述底板238上第一伺服电机201两侧还安装有滑动配重装置，所述滑动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8、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8安装在V形导轨3一侧，第二滚轮轴承225沿配重滑轨8滑行。本例所述配重滑轨8为角铁。

如图2、图3所示，本发明中喷头组合装置包括一组墨头组件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5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、悬臂滑块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14接触端面相配合的结构。

如图11、图12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固定板1506和微调螺钉1507，所述固定板1506上带有与衬板1505配合连接的连接柱510，通过微调螺钉507连接。所述水平纵向调节装置包括偏心轴508和微调轴套509，偏心轴508置于微调轴套509内，连接于衬板505和固定板506纵向上。所述喷墨头504为外购件。

如图2、图5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。所述的两定位板中一个上开有横向和纵向至少两个定位槽116，另一个带有与两定位槽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2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5的底座1501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108，如图7所示，所述弹性锁紧装置108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108处带有内螺纹，与弹簧1082配合连接。

本发明的升降装置组合安装后，喷墨电路板230通过其支杆231支撑在底板238上，在底板238上电路板230下方设有轴流风扇228，通过风扇支撑架229支撑固定，用于电路板230的冷却。

本发明的安装及工作过程：

本发明在安装时，首先安装墨头组件，在组合安装后，做精度调节：

（1）粗调：通过水平纵向调节装置上的微调螺钉507进行水平横向调节，使衬板505和喷墨头504之间的间隙为0.2mm；

（2）精调：首先调节水平横向调节装置的微调轴508，使衬板505和喷墨头504之间的间隙在水平横向上为3μm；然后调节水平纵向调节装置的微调螺钉507，使衬板505和喷墨头504之间的间隙在水平纵向上为3μm。

然后，进行喷头组合装置1的组装。将墨头组件105通过前后定位滑槽7、6及端面定位板113固定在喷头上板103上，通过前定位滑槽107上的弹性锁紧装置108做水平纵向调整。通过上、下定位板102、104配合安装进行水平横向和纵向定位。墨囊114通过墨囊锁紧装置109锁定在喷头上板103上。

组装后的喷头组合装置1置于V形滑轨3上，可沿V形滑轨3滑动。工作时，由第二伺服电机4驱动丝杠丝母5带动喷头组合装置1水平移动。

在工作时，打印装置沿其V形滑轨3运行到工作位置，滚筒上版后，由打印装置开始打印，打印头沿滚筒圆周打印一列后，打印装置的第一伺服电机4驱动其沿V形滑轨3平移到下一打印位置。

Claims

1.一种纳米材料直接制版机打印装置，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机打印装置，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的纳米材料直接制版机打印装置，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。

4.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机打印装置，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。

5.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机打印装置，其特征在于：在所述底板上电机两侧还安装有滑动配重装置，所述滑动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。

6.根据权利要求1所述的纳米材料直接制版机打印装置，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。

7.根据权利要求6所述的纳米材料直接制版机打印装置，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。

8.根据权利要求7所述的纳米材料直接制版机打印装置，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固定板和调节螺钉，所述固定板上带有与衬板配合连接的连接柱，通过调节螺钉连接；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，连接于衬板和固定板纵向上。

9.根据权利要求6所述的纳米材料直接制版机打印装置，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、悬臂滑块，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。