胶辊印花机的自动调试系统及方法
技术领域
本发明涉及胶辊印花机,尤其涉及用于装饰陶瓷薄板的胶辊印花机的自动调试系统及自动调试方法。
背景技术
伴随社会的进步和经济的发展,资源日益枯竭,陶瓷薄板在此背景下应运而生。陶瓷薄板是一种由高岭土黏土和其它无机非金属材料,经成形、1200度高温煅烧等生产工艺制成的板状陶瓷制品,其能够在保证产品使用功能的情况下,最大限度实现产品的薄形化。陶瓷薄板不仅仅是一种建筑材料,还可以成为一种家居材料而被广泛应用。当陶瓷薄板薄到一定程度的时候,若再加之各种色彩斑斓的装饰图案,完全可以成为除了铺墙贴地外,替代家居板材的一种家居材料。
而且,陶瓷薄板的厚度一般为3.5mm-5.5mm,仅为传统陶瓷砖厚度的1/3,是符合国家产业政策的节能环保产品。与同类产品相比,单位面积建筑陶瓷材料用量降低一倍以上,节约60%以上的原料资源,降低综合能耗50%以上,因此无论从原材料使用量、到生产过程中的能源消耗等,都能够很好地实现“节材、节能”的低碳目标。并且,对于产品使用者而言,采用薄形化、轻量化的大规格陶瓷板材,既节约了物流运输成本,减轻建筑物的荷载,更是直接降低了物流、建筑施工的碳排放。
由此可见,陶瓷薄板具有广阔的使用前景。但是,目前,陶瓷薄板在市场推广上仍存在极大难度。其中一个关键原因是:陶瓷薄板的装饰难度大,从而导致其产品花色不丰富,难以受到消费者青睐。
目前,在对陶瓷、瓷砖等进行装饰时,通常采用丝网印花或胶辊印花等方式;尤其是胶辊印花,以其优异的印花品质及设备的耐用性而被广泛用于对瓷砖类产品的装饰。
但是,在对陶瓷薄板进行装饰时,由于陶瓷薄板较薄,因此对于陶瓷薄板的印花要求比较严格,而采用诸如丝网印花或胶辊印花的传统的接触式印花来装饰陶瓷薄板,其收成率较低。具体地,例如在运用胶辊印花机对陶瓷薄板进行辊压印花时,陶瓷薄板很容易因为过薄而被压烂,从而造成陶瓷薄板的收成率过低。
同时,胶辊印花过程一般由一套胶辊依次对陶瓷薄板进行辊压印花,在进行辊压印花之前需要对一套胶辊的花网进行对位,通常可采用激光技术实现胶辊花网的对位。然而,由于陶瓷薄板的规格过大,通常达到900mm×1800mm,因此其所需的花网图案比传统陶瓷砖更加复杂,在此情况下,对胶辊的花网的对位的精确度提出了更高的要求。在生产中,胶辊的花网对位是在机器调试后,需要人工进行调试的,其速度慢,不精准,一般需要1个小时左右,因而导致调试效率低下。
发明内容
鉴于以上所述,本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于陶瓷薄板或薄砖的胶辊印花机的自动调试系统和自动调试方法,可实现调试过程自动化,且调试速度快,效率高。
为了解决上述技术问题,根据本发明的一方面,提供一种胶辊印花机的自动调试系统,所述胶辊印花机具备位于传送带的上方沿所述传送带的运动方向依次设置以进行辊印的多个胶辊,所述自动调试系统包括:放置于所述传送带上以随所述传送带运动并由所述胶辊辊印的调试板,所述调试板与待辊印的产品的厚度相同,且所述调试板具备检测由所述胶辊施加的压力的压力检测单元;以及接收来自于所述压力检测单元的压力信号的控制单元,所述控制单元配置为根据接收到的所述压力信号控制所述胶辊印花机的上下运动。
根据本发明,由压力检测单元检测由胶辊印花机的胶辊施加于调试板上的压力,且通过控制单元接收来自于压力检测单元的压力信号,并根据接收到的压力信号控制胶辊印花机的上下运动。通过控制胶辊印花机的上下运动,可调整胶辊印花机的胶辊相对于传送带上的调试板的位置,且由于调试板与诸如陶瓷薄板或薄砖的待辊印产品的厚度相同,从而也就是调整了胶辊印花机的胶辊相对于陶瓷薄板或薄砖的位置,进而调整了胶辊对于陶瓷薄板等的压力,防止较薄的陶瓷薄板等在进行辊印时被压坏。因而,本发明的胶辊印花机的自动调试系统特别适用于对于较薄的材料、例如陶瓷薄板/薄转等进行装饰的胶辊印花机的自动调试。采用本发明可实现调试过程自动化,且调试速度快,效率高。
又,在本发明中,所述调试板还具备承印有各胶辊的准心的透明部;所述自动调试系统还包括沿所述传送带的运动方向依次设置的与各胶辊对应的多个对位扫描单元,各对位扫描单元检测辊印于所述调试板的透明部上的各胶辊的准心位置;以及所述控制单元还配置为接收来自于所述对位扫描单元的准心位置信号,并根据接收到的所述准心位置信号控制所述各胶辊的转速。
根据本发明,由多个对位扫描单元检测辊印于调试板的透明部上的各胶辊的准心位置,通过控制单元接收来自于对位扫描单元的准心位置信号,并根据接收到的准心位置信号控制各胶辊的转速。通过控制各胶辊的转速,可以实现对各胶辊的花网的准确对位。因而,本发明的胶辊印花机的自动调试系统能够特别有效地对于较薄的材料、例如陶瓷薄板等进行装饰之前的高精度的自动对位。
又,在本发明中,所述控制单元配置为通过判断来自于所述压力检测单元的压力信号是否在预设的第一压力阈值与第二压力阈值之间而控制所述胶辊印花机的上下运动。
根据本发明,能够基于来自于所述压力检测单元的压力信号判断是否需要控制所述胶辊印花机进行上下运动以调整胶辊施加于胶辊的压力,从而有效地防止承印产品被胶辊压坏。
又,在本发明中,在所述调试板的透明部的沿所述传送带的运动方向的下游端处设有准线,所述控制单元配置为根据计算得到的所述准心位置与所述准线之间的距离判断是否需要对所述胶辊的花网进行对位从而控制所述胶辊的转速。
根据本发明,基于通过多个对位扫描单元检测到的辊印于调试板的透明部上的各胶辊的准心位置与设置于调试板的透明部上的准线之间的距离能够有效地判断各胶辊的准心是否出现偏移,进而判断是否需要控制所述各胶辊的转速,以实现对各胶辊的花网的对位。
又,在本发明中,所述各对位扫描单元沿所述传送带的运动方向分别设置于对应的各胶辊的下游侧且位于下一个胶辊的上游侧,所述各对位扫描单元发出的扫描面垂直于所述传送带的运动方向。
根据本发明,可以有效地实现对各胶辊的准心位置的扫描,从而有利于对各胶辊的花网的对位。
又,在本发明中,所述调试板包括基板和从所述基板沿大致垂直于所述传送带的运动方向的方向向外延伸的作为所述透明部的透明板,所述压力检测单元包括位于所述基板下方的测压板以及设置于所述测压板内的压力传感器。
根据本发明,通过以此设置的调试板可以有效地实现对各胶辊的准心位置的扫描,从而有利于控制各胶辊的转速以对各胶辊的花网进行对位。又,通过位于基板下方的测压板以及设置于该测压板内的压力传感器,可以有效地检测由胶辊印花机的胶辊施加于调试板上的压力,从而有利于控制胶辊印花机的上下运动以防止承印产品被胶辊压坏。
又,在本发明中,在所述调试板的沿所述传送带的运动方向的下游端处设有用于阻挡所述调试板运动的挡板;所述自动调试系统还包括用于检测所述多个胶辊中的在所述传送带的运动方向上的最上游侧的第一胶辊的准心是否到达规定位置的准心检测单元;所述控制单元配置为当所述准心检测单元检测到所述第一胶辊的准心到达所述规定位置时控制所述挡板旋转以释放所述调试板。
根据本发明,将挡板沿传送带的运动方向设置于调试板的下游端,在该挡板处于垂直于传送带的位置时,可通过该挡板阻止调试板随传送带运动;并且在通过准心检测单元检测到的多个胶辊中的在传送带的运动方向上的最上游侧的第一胶辊的准心到达规定位置时控制该挡板的旋转动作以释放调试板,使调试板随传送带运动从而开始调试过程。
又,在本发明中,所述准心检测单元设置于所述第一胶辊的上方,所述第一胶辊的准心附近设有透明件,所述控制单元配置为在所述准心检测单元检测到所述透明件时控制所述挡板向逆时针方向旋转以释放所述调试板。
根据本发明,可以有效地判断何时控制挡板的旋转运动以释放调试板,从而开始上述胶辊印花机的自动调试过程,进一步有利于实现胶辊印花机的自动调试。
根据本发明的另一方面,提供一种采用如上所述的自动调试系统进行调试的胶辊印花机的自动调试方法,包括:将调试板放置于所述传送带上以随所述传送带运动并由所述胶辊进行辊印,且将所述调试板设置为与待辊印的产品的厚度相同;通过设置于所述调试板的压力检测单元检测由所述胶辊施加的压力;以及通过控制单元接收来自于所述压力检测单元的压力信号,并根据接收到的所述压力信号控制所述胶辊印花机的上下运动。
根据本发明,通过控制胶辊印花机的上下运动,可调整胶辊印花机的胶辊相对于传送带上的诸如陶瓷薄板等的待辊印产品的位置,进而可调整胶辊对于陶瓷薄板等的压力,防止较薄的陶瓷薄板等在进行辊印时被压坏。
又,在本发明中,还可以包括:将各胶辊的准心辊印于所述调试板的透明部上;通过沿所述传送带的运动方向依次设置的与各胶辊对应的多个对位扫描单元检测辊印于所述调试板的透明部上的各胶辊的准心位置;通过控制单元接收来自于所述对位扫描单元的准心位置信号,并根据接收到的所述准心位置信号控制所述胶辊的转速。
根据本发明,通过控制各胶辊的转速,可以实现对各胶辊的花网的准确对位。因而,本发明的胶辊印花机的自动调试方法能够特别有效地对于较薄的材料、例如陶瓷薄板等进行装饰之前的高精度的自动对位。
根据下述具体实施方式并参考附图,本发明的上述及其他目的、特征和优点将更加清晰。
附图说明
图1示出了根据本发明的胶辊印花机的自动调试系统的一实施形态的结构示意图;
图2示出了在图1所示的自动调试系统中,向传送带的运动方向观察时通过胶辊印花机的胶辊对调试板进行辊压的示意图;
图3示出了图2所示的自动调试系统中的调试板的俯视图;
图4示出了图2所示的调试板的主视图;
图5示出了采用本发明的自动调试系统探测胶辊印花机的第一胶辊皮带上的准心的示意图;
图6示出了根据本发明的自动调试系统的调试结果的示意图;
图7示出了根据本发明的自动调试系统的调试结果的又一示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的胶辊印花机的自动调试系统,适用于具备位于传送带的上方沿传送带的运动方向依次设置以进行辊印的多个胶辊的胶辊印花机。该自动调试系统包括:放置于传送带上以随传送带运动并由胶辊辊印的调试板,该调试板与待辊印的产品(例如所生产的陶瓷薄板或薄砖等)的厚度相同,且该调试板具备检测由胶辊施加的压力的压力检测单元;以及接收来自于压力检测单元的压力信号的控制单元,该控制单元配置为根据接收到的所述压力信号控制所述胶辊印花机的上下运动。
本发明通过控制胶辊印花机的上下运动,可调整胶辊印花机的胶辊相对于传送带上的调试板的位置,且由于调试板与诸如陶瓷薄板或薄砖的待辊印产品的厚度相同,从而也就是调整了胶辊印花机的胶辊相对于陶瓷薄板或薄砖等产品的位置,进而调整了胶辊对于陶瓷薄板等的压力,防止较薄的陶瓷薄板等在进行辊印时被压坏。因而,本发明的胶辊印花机的自动调试系统特别适用于对于较薄的材料、例如陶瓷薄板/薄砖进行装饰的胶辊印花机的自动调试。
此外,在本发明的胶辊印花机的自动调试系统中,该调试板还具备承印有各胶辊的准心的透明部;该自动调试系统还包括沿传送带的运动方向依次设置的与各胶辊对应的多个对位扫描单元,各对位扫描单元检测辊印于调试板的透明部上的各胶辊的准心位置;以及该控制单元还配置为接收来自于对位扫描单元的准心位置信号,并根据接收到的准心位置信号控制各胶辊的转速。
本发明通过控制各胶辊的转速,可以实现对各胶辊的花网的准确对位。因而,本发明的胶辊印花机的自动调试系统能够特别有效地对于较薄的材料、例如陶瓷薄板等进行装饰之前的高精度的自动对位。
具体地,图1示出了根据本发明的胶辊印花机的自动调试系统的一实施形态的结构示意图;图2示出了在图1所示的自动调试系统中,向传送带的运动方向观察时通过胶辊印花机的胶辊对调试板进行辊压的示意图;图3示出了图2所示的自动调试系统中的调试板的俯视图;图4示出了图2所示的调试板的主视图。
在图1所示的胶辊印花机的自动调试系统中,胶辊印花机1具备位于传送带2的上方沿传送带2的运动方向依次设置以进行辊印的多个胶辊51~54。传送带2与各胶辊51~54的皮带61~64都以相同的速度v运动,运动方向如图1中的箭头所示,在各胶辊51~54的皮带61~64上分别设有对位用的准心。此外,如图2所示,该胶辊印花机1还包括用于保证同一组胶辊中上下两个胶辊以同速旋转的两个联轴器12、13。
又,如图1所示,调试板3放置于传送带2上以随传送带2运动并由各胶辊51~54进行辊印,从而各胶辊51~54会对调试板3有一压力作用。在图2~图4所示的实施例中,该调试板优选地包括基板31和从该基板31沿大致垂直于传送带2的运动方向的方向向外延伸的透明板32,该透明板32的上表面与基板31的上表面共面。更具体地,在基板31的与透明板32邻接的侧壁上开设有固定槽,而透明板32的与基板31邻接的侧壁上设有与基板31的固定槽对应的固定凸缘,透明板32通过该固定凸缘固定地安装于基板31上,并使其上表面与基板31的上表面共面。该基板31的下方设有测压板8,且在该测压板8内设有压力传感器,例如可以是陶瓷电容式压力传感器。在本实施例中,通过该压力传感器检测各胶辊51~54施加于调试板3的压力,并由该压力传感器将检测到的压力输送至控制单元(图示省略),进而由控制单元根据接收到的压力信号控制胶辊印花机1整体的上下运动。
更具体地,控制单元配置为通过判断来自于压力传感器的压力信号是否在预设的第一压力阈值与第二压力阈值之间而控制胶辊印花机1整体的上下运动。在本实施例中,第一压力阈值大于第二压力阈值,该第一压力阈值为用于进行装饰的陶瓷薄板等所能承受的最大压力,而第二压力阈值为能够通过胶辊将图案11辊印至陶瓷薄板等上的最小压力。
且当检测到的压力在第一压力阈值和第二压力阈值之间时,无须对胶辊印花机1的上下位置进行调整;当检测到的压力大于第一压力阈值时,控制单元控制胶辊印花机1整体向上偏移一定距离,从而调整胶辊51~54对于调试板3的压力,从而可防止陶瓷薄板等在进行辊印时被压坏;当检测到的压力小于第二压力阈值时,控制单元控制胶辊印花机1整体向下偏移一定距离,从而能够有效地将图案11辊印至陶瓷薄板等上。并且,检测到的压力差值(实测压力大时,即为实测压力和第一压力阈值的差;实测压力小时,即为第二压力阈值和实测压力的差)与胶辊印花机1的上下偏移距离相对应。
又,在胶辊51~54对调试板3进行辊印时,上述各胶辊51~54的皮带61~64上的准心会印到调试板3的透明板32上。如图1和图2所示,沿传送带2的运动方向依次设置有与各胶辊51~54对应的多个对位扫描单元71~74。优选地,该对位扫描单元71~74可以是激光扫描仪。各对位扫描单元71~74检测辊印于调试板3的透明板32上的各胶辊51~54的准心位置,并将检测到的准心位置信号发送至控制单元,进而由控制单元根据接收到的准心位置信号控制胶辊印花机1的胶辊51~54的转速,即相当于控制各胶辊51~54的皮带61~64的运动速度,从而实现对于各胶辊51~54的花网的精确对位。
本实施例中,调试板3的透明板32的沿传送带2的运动方向的下游端处设有准线10(参照图3),且各对位扫描单元71~74沿传送带2的运动方向分别设置于对应的各个胶辊51~54的下游侧,并在下一个胶辊的上游侧,即任一对位扫描单元位于两胶辊之间。并且,各对位扫描单元71~74发出的扫描面711~741垂直于传送带2的运动方向、即对位扫描仪单元71~74发出与胶辊51~54的皮带61~64平行的扫描面711~741(参照图1),用于检测调试板3上的准线10和胶辊51~54辊压印在透明板32上的准心。由此,在对位正常时,沿传送带2的运动方向依次设置的各胶辊辊印在调试板3的透明板32上的准心与准线10之间的距离成等差数列。在采用本发明的自动调试系统进行调试时,控制单元可根据计算得到的各准心位置与准线之间的距离判断是否需要对各胶辊51~54的花网进行对位从而控制各胶辊51~54的转速。
更具体地,对位扫描单元71~74检测透明板32上的准线10和通过胶辊51~54辊印到透明板32上的胶辊皮带61~64的准心611~641(第一胶辊皮带61上的准心为第一准心611,第二胶辊皮带62上的准心为第二准心621,依次类推),并将结果发送至控制单元。控制单元根据检测到的各准心位置,计算得到每个准心到准线10的距离(对位正常时每个准心到准线10的距离成等差数列,如图6所示),从而计算出各胶辊皮带61~64上的准心611~641的偏差。控制单元根据该偏差,调整各胶辊51~54的转速进而调整皮带61~64的运动速度,以此实现对于各胶辊51~54的花网的精确对位。
图6示出了根据本发明的自动调试系统的调试结果的示意图;图7示出了根据本发明的自动调试系统的调试结果的又一示意图。图6所示的调试结果为各胶辊51~54对位正常时的示意图,在本实施例中,如图6所示,各胶辊51~54对位正常时每个准心611~641到准线10的距离成等差数列。而图7所示的调试结果为准心出现偏移时的示意图,如图7所示,第二准心621出现滞后,以此控制单元控制第二皮带62的速度为v1(v1>v),(v1-v)X t = s,(其中,t为预定时间,而s为准心的偏移距离)。以此方法,可以将胶辊印花机调试好,实现各胶辊花网的准确对位。
此外,在调试板3的沿传送带2的运动方向的下游端处设有挡板4。且本发明的自动调试系统还包括用于检测多个胶辊51~54中的在传送带2的运动方向上的最上游侧的第一胶辊51的准心611的准心检测单元65。优选地,该准心检测单元65可以为激光扫描仪,类似于对位扫描单元71~74,该准心检测单元65也可以发出垂直于传送带2的运动方向、即与第一胶辊51的皮带61平行的扫描面651。控制单元配置为根据准心检测单元65是否检测到第一胶辊51的准心运动到规定位置时、即在本实施例中为最顶端时,控制挡板4的旋转动作以释放调试板3而控制调试过程的开始。
在图1和图5所示的实施例中,准心检测单元65设置于第一胶辊51的上方,该第一胶辊51的准心611附近设有透明塑料612,控制单元配置为在准心检测单元65检测到该透明塑料612时判断为准心611运动到最顶端,进而控制挡板4围绕挡板轴41向逆时针方向旋转以使调试板3开始随传送带2运动,从而开始整个调试过程。
具体地,将调试板3放置在挡板4的前端(即传送带2运动方向上胶辊的上游端),随着传送带2的运动,调试板3紧贴着挡板4;当准心检测单元65检测到第一胶辊皮带61上的准心611运动到最顶端时,控制单元控制挡板4的旋转。并且,第一胶辊皮带61上的准心611的前端设有透明塑料612,准心611和透明塑料612的距离为预定的一距离,如图5所示。通过设置于第一胶辊51上方的准心检测单元65,扫描透明塑料612,将结果发送给控制单元,控制单元从而判断第一胶辊皮带61上的准心611何时到达最顶端;在判断为准心611运动到最顶端时,控制该挡板4逆时针旋转,使得调试板3随着传送带2的运动而运动,从而使胶辊对调试板3进行辊印以开始整个自动调试过程。
此外,如图1所示的本发明的自动调试系统,需满足:b+d-d2+x>πc+a-2c>b+d1。其中,如图1所示,a为胶辊印花机1的各胶辊51~54的顶部与传送带2之间的垂直距离,d为调试板3的沿传送带2运动的方向延伸的长度,b为胶辊印花机1的距离调试板3最近的第一胶辊51的轴心与该调试板3之间在传送带2运动的方向上的距离,c为胶辊印花机1的各胶辊的半径,d1为调试板3上准线10的宽度,d2为对位正常时印在调试板3上的第一准心611和第四准心641之间的距离,x为发生偏移的准心距离误差,其可定义为第一误差值。此设置的作用是:该准心距离误差x为系统误差,因为不能保证每次调试操作时,准心都能辊印到调试板上,所以需要加以系统误差值,保证胶辊印上的准心花样都能拓印到调试板上。
采用上述胶辊印花机的自动调试系统进行调试的胶辊印花机的自动调试方法,可以包括:将调试板放置于所述传送带上以随所述传送带运动并由所述胶辊进行辊印,且将所述调试板设置为与待辊印的产品的厚度相同;通过设置于所述调试板的压力检测单元检测由所述胶辊施加的压力;以及通过控制单元接收来自于所述压力检测单元的压力信号,并根据接收到的所述压力信号控制所述胶辊印花机的上下运动。
此外,该方法还可以包括将各胶辊的准心辊印于所述调试板的透明部上;通过沿所述传送带的运动方向依次设置的与各胶辊对应的多个对位扫描单元检测辊印于所述调试板的透明部上的各胶辊的准心位置;通过控制单元接收来自于所述对位扫描单元的准心位置信号,并根据接收到的所述准心位置信号控制所述胶辊的转速。
结合上述对本发明的胶辊印花机的自动调试系统的结构的详细说明,可清楚地理解采用该自动调试系统进行调试的方法的各具体步骤,在此省略其详细说明。且根据本发明的方法,通过控制胶辊印花机的上下运动,可调整胶辊印花机的胶辊相对于传送带上的诸如陶瓷薄板等的待辊印产品的位置,进而可调整胶辊对于陶瓷薄板等的压力,防止较薄的陶瓷薄板等在进行辊印时被压坏。此外,通过控制各胶辊的转速,可以实现对各胶辊的花网的准确对位。因而,本发明的胶辊印花机的自动调试方法能够特别有效地对于较薄的材料、例如陶瓷薄板等进行装饰之前的高精度的自动对位。
由此,本发明的胶辊印花机的自动调试系统及其自动调试方法特别适用于对于较薄的材料、例如陶瓷薄板进行装饰的胶辊印花机的自动调试,即可以防止陶瓷薄板被胶辊压坏,又能实现各胶辊的花网的准确对位。
在不脱离本发明的基本特征的宗旨下,本发明可体现为多种形式,因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制,由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定,而且落在权利要求界定的范围,或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。