CN105437738A - 伺服驱动滚筒式网版印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种伺服驱动滚筒式网版印刷机，配合进料机、收料机进行全自动快速送料及印刷，包含：机台、印刷滚筒、直驱伺服机构、网版载具及线性伺服机构，机台前方设有入料输送台，后方设有出料输送台，且两输送台之间设有印刷作业区；印刷滚筒设置于印刷作业区，具有一连接滚筒的转轴；直驱伺服机构连接于转轴的端部形成一直接驱动装置，带动转轴旋转并能精准控制转速；网版载具装设于印刷作业区上方并相邻于滚筒；而线性伺服机构连接于网版载具形成另一直接驱动装置，带动网版载具产生精准控制的线性移动。如此即能够透过多组直接驱动装置简化网版印刷机的凸轮作动、齿条与齿轮数量，并改善传统齿条与齿轮间齿合传动产生的声音与齿隙造成的误差。

Description

伺服驱动滚筒式网版印刷机

技术领域

本发明涉及一种滚筒式的网版印刷机，特别是指一种采用多组独立式驱动装置分别带动印刷滚筒与网版载具进行网印作业的滚筒式网版印刷机，减少机构上繁杂设计及干涉问题，能够达到整体结构精简并增加印刷精度。

背景技术

传统机械式网版印刷机主要是由一中央马达驱动，并由所述中央马达的旋转运动分别带动进料机(feeder)、入料台进料机(infeedtablefeeder)、侧边对位装置(sidealignmentdevice)、印刷滚筒(printcylinder)、网版载具(screencarrier)以及片料送出装置(sheetdeliverydevice)。

其中，直接驱动中央轴与滚筒轴线左右侧的自由齿轮共同形成一传动手段，且自由齿轮透过齿条从两侧带动网版载具进行前进印刷动作或是后退回墨动作。

然而，此种网版印刷机主要受到网版载具与印刷滚筒之间同步驱动机械的精度影响，由于机械驱动主要是透过滚筒的轴线左、右侧两组齿轮组与网版载具互相连接啮合，由于齿轮之间连接会因不同旋转速度而变异，因此固定于滚筒表面转动的印刷物与在滚筒上方水平移动的网版载具之间的动作位置，每一个瞬间点的同步精度要求非常高，且长时间运转将造成齿轮磨耗间隙加大，若同步精度未达要求，将产生反冲齿隙而造成印刷图样失准。

另一种机械式网版印刷机主要采用停歇式滚筒原理，透过印刷滚筒两侧网版移载装置(例如：两侧齿条)来共同驱动滚筒，使得两侧齿条单独形成一接触点，因此网版移载装置与印刷滚筒之间精确同步，并能够不受印刷速度与惯量影响。

然而，此种停歇式滚筒的网版印刷机虽能够达到了高精度的要求，但由于滚筒采用360度旋转，而网版载具只做小距离的水平移动，故实际上使用仍是很难控制网版与滚动移动量的偏差，要在机械式网版印刷机上达成限制网版载具的移动能够独立于印刷滚筒的动作，更是完全不可能。

因此，遂有分离伺服驱动的网版印刷机问世，请参阅图1及图2所示，传统分离伺服驱动的网版印刷机主要是经由电子式同步控制完成驱动动作，包含一带动进料机101、入料台102以及侧边对位装置103的第一驱动源10、一带动印刷滚筒111与转轴112的第二驱动源11、一带动网版载具121的第三驱动源12以及一带动出料输送带131的第四驱动源13，其中，所述第三驱动源12透过一传输轴心122两侧的齿轮123带动所述网版载具121左、右两侧的齿轮124。

然而，此种伺服驱动网版印刷机的网版载具仍是以齿轮123、124互相进行连接，彼此之间仍会产生反冲或缓冲齿隙，因此，要在各种不同速度范围内维持精度在±0.03mm，以目前现有的伺服驱动设计仍无法达到。

而且无论采用前述何种方式，网版印刷机的结构不仅复杂(包含多组齿轮、齿条、凸轮及链条)造成组装上更为耗工、耗时，且无法避免零件本身存在的公差，因此，零件越多将导致公差累加的数字就越高，将无法达到需求的精度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种采用多组独立式直接驱动装置的伺服驱动滚筒式网版印刷机，分别带动印刷滚筒与网版载具进行网印作业，如此即能够简化网版印刷机内部的齿条与齿轮数量，大幅减少移动惯量，并改善传统齿条与齿轮之间齿合传动所产生的反冲齿隙缺失，大幅提升网版印刷动作的精准度，亦使网版载具能够轻易地侧向安装。

本发明的次要目的在于印刷滚筒与网版载具采取不同的独立驱动装置连接，因此，网版印刷机于网版载具升起分离或是下降耦合印刷滚筒时，不再有任何传统机构连接的同步问题。

本发明的另一目的在于网版载具左、右侧分别具有独立的驱动源，能够配合印刷工作需求，进行同步驱动或分开驱动的调整，并能够输入不同驱动参数以电子输入方式修正移动距离。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种伺服驱动滚筒式网版印刷机，配合一进料机与一收料机使用，以进行片材的印刷，其特征在于其包含：

一机台，前方设有一形成入料区域的入料输送台，由所述入料输送台连接所述进料机，后方设有一形成出料区域的出料输送台，并由所述出料输送台配合连接所述收料机，而所述入料区域与出料区域之间设有一印刷作业区；

一印刷滚筒，设置于所述机台内部的印刷作业区，具有一转轴，且所述转轴上安装有一滚筒；

至少一直驱伺服机构，连接于所述印刷滚筒的转轴端部形成一直接驱动装置，带动所述转轴进行旋转，并能够精准控制所述转轴的转速；

一网版载具，装设于所述机台的印刷作业区上方，并相邻于所述印刷滚筒的滚筒表面；以及

至少一线性伺服机构，连接于所述网版载具形成一直接驱动装置，并带动所述网版载具在所述机台上方产生线性移动；

其中，所述印刷滚筒受到所述直驱伺服机构驱动，做无间隙的同方向连续停、印动作，而所述网版载具受到所述线性伺服机构驱动，配合所述印刷滚筒进行高精度同步等距的印刷作业。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述线性伺服机构具有复数个，其分别安装于所述网版载具的左、右两侧，驱使所述网版载具在所述入料区域与出料区域之间的直线方向进行往复式位移。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述网版载具的左侧的所述线性伺服机构与右侧的所述线性伺服机构能够分开独立驱动。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述线性伺服机构的数目为单个，其安装于所述网版载具中央，驱使所述网版载具在所述入料区域与出料区域之间的直线方向进行往复式位移。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述出料输送台设有一邻设于所述收料机的第一输送部以及一位于所述第一输送部与印刷滚筒之间的第二输送部，所述第一输送部连接一第一驱动马达，并受所述第一驱动马达带动，产生一相同于所述收料机同步速率的第一传输速度；而所述第二输送部连接一第二驱动马达，并受所述第二驱动马达带动，产生一依据所述印刷滚筒或出料输送台的速度做适当变换与调节的第二传输速度。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述入料输送台与印刷滚轮之间进一步设有一定位装置，所述定位装置连接于一等时同步马达，并受所述等时同步马达带动进行所述片材的对位与夹持移动。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述进料机设有一容置所述片材堆栈摆放的储料槽，且所述储料槽顶部设有一将堆栈片材分离的取料装置，所述取料装置一侧设有一对应所述入料输送台位置的进料输送部，又所述取料装置连接于一第三驱动马达，并受所述第三驱动马达带动，将堆栈片材彼此分离，而所述进料输送部连接于一第四驱动马达，并受所述第四驱动马达带动。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述第四驱动马达还连接于所述入料输送台，并同步带动所述入料输送台进行所述片材的输送。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述直驱伺服机构为伺服马达。

所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其中：所述线性伺服机构为线性马达。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

本发明伺服驱动滚筒式网版印刷机采用形成独立式直接驱动装置的直驱伺服机构与线性伺服机构，分别带动印刷滚筒的旋转与网版载具的移动共同配合进行网印作业，能够有效简化网版印刷机内部的齿条、齿轮与凸轮数量，并改善传统齿条与齿轮之间齿合传动所产生的反冲齿隙缺失，大幅提升网版印刷动作的精准度。

此外，网版印刷机于网版载具升起分离或是下降耦合印刷滚筒时，因采用独立直驱的线性伺服机构，不再有任何传统机构重复连接时须要再度调整同步的问题，而且网版载具左、右侧分别具有独立的驱动源，能够配合印刷工作需求，进行同步驱动或分开驱动的调整，并能够输入不同驱动参数以电子输入方式修正移动距离，增加操作使用上的便利性。

附图说明

图1为现有滚筒式网版印刷机的侧视图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明伺服驱动滚筒式网版印刷机的侧视图；

图4为图3伺服驱动滚筒式网版印刷机的剖视图。

附图标记说明：10-第一驱动源；101--进料机；102-入料台；103-侧边对位装置；11-第二驱动源；111-印刷滚筒；112-转轴；12-第三驱动源；121-网版载具；122-传输轴心；123-齿轮；124-齿轮；13-第四驱动源；131-出料输送带；20-网版印刷机；21-机台；211-架体；212-位移轨道；213-入料区域；214-出料区域；215-印刷作业区；22-印刷滚筒；221-转轴；222-滚筒；23-直驱伺服机构；24-网版载具；25-线性伺服机构；26-入料输送台；27-出料输送台；271-第一输送部；272-第二输送部；273-第一驱动马达；274-第二驱动马达；28-定位装置；281-等时同步马达；30--进料机；31-储料槽；32-取料装置；33-进料输送部；34-第三驱动马达；35-第四驱动马达；40-收料机；50-片材。

具体实施方式

兹为便于更进一步对本发明的构造、使用及其特征有更深一层明确、详实的认识与了解，爰举出较佳实施例，配合图示详细说明如下：

首先，请参阅图3及图4所示，本发明滚筒式网版印刷机20主要是由一机台21、一印刷滚筒22、一直驱伺服机构23、一网版载具24以及两线性伺服机构25所构成，其中，所述机台21顶部两侧分别安装有一架体211，且所述两架体211分别朝向所述机台21内部形成一位移轨道212，并将所述两线性伺服机构25分别安装于所述位移轨道212内。此外，所述机台21的入料位置配合装设有一进料机30，而所述机台21的出料位置配合安装有一收料机40，藉以让网版印刷机20能够进行复数片材50的大量精准印刷。

本发明机台21于内部前方设有一形成入料区域213的入料输送台26，并由所述入料输送台26对应所述进料机30连接形成一进料手段，又所述机台21另于内部后方设有一形成出料区域214的出料输送台27，并由所述出料输送台27配合所述收料机40连接形成一烘干手段或其他作业手段，而所述机台21于入料区域213与出料区域214之间设有一进行印刷动作的印刷作业区215；当然，所述入料输送台26、印刷作业区215及出料输送台27之间亦会随着制程需求增加其作业机台，例如：黏尘机构、烫金机、烘干机等机台。

所述印刷滚筒22具有一转轴221，且所述转轴221设置于所述机台21内部的印刷作业区215区域，而所述转轴221中央安装有一滚筒222；又所述直驱伺服机构23位于所述机台21外部，并安装连接于所述印刷滚筒22的转轴221端部，直接带动整个印刷滚筒22进行枢转形成一直接驱动式装置；于较佳实施例中，所述直驱伺服机构23设为一伺服马达，所述伺服马达具有一藉由脉波(pulse)与数字化程序驱动的编码器(图未示)，能够控制所述转轴221的转速精准稳定，加速与减速的反应较快、动作迅速，具有输出功率大等优势。

再者，所述网版载具24位于所述机台21的印刷作业区215上方，并且相邻于所述印刷滚筒22的滚筒222表面，与所述滚筒222共同形成所述片材50的印刷手段，又所述网版载具24连接于所述两线性伺服机构25，而所述两线性伺服机构25分别安装于所述机台21架体211所形成位移轨道212内，并直接带动所述网版载具24形成一另直接驱动装置。

于较佳实施例中，所述线性伺服机构25设为一能够在长行程驱动仍能高精密定位的线性马达，且所述两线性马达分别安装于所述网版载具24的左、右两侧，使所述网版载具24的两侧同时受到驱动，在所述入料区域213与出料区域214之间的直线方向进行往复式位移。

当然所述网版载具24的左侧线性伺服机构25与右侧线性伺服机构25亦能够配合印刷工作需求，进行分开独立的左侧驱动或右侧驱动调整，并能够输入不同驱动参数以电子输入方式修正移动距离，而能自动补偿(补长或补短)印长差异及印刷歪斜补正。

然而，前述采用两线性伺服机构25仅用为方便举例说明之用，亦即本发明网版印刷机20的线性伺服机构25亦能够设计为安装于所述网版载具24中央的单一线性马达(图未示)，进而使所述网版载具24由中央驱动，于所述入料区域213与出料区域214之间的直线方向进行往复式位移。

除此之外，所述出料输送台27设有一邻设于所述收料机40的第一输送部271以及一位于所述第一输送部271与印刷滚筒22之间的第二输送部272，所述第一输送部271连接一第一驱动马达273，并受所述第一驱动马达273带动，产生一相同于所述收料机40同步速率的第一传输速度；而所述第二输送部272连接一第二驱动马达274，并受所述第二驱动马达274带动，产生一能够依据所述印刷滚筒22或出料输送台27的速度做适当变换与调节的第二传输速度；藉此，当所述片材50于移载时，不会因为各个输送部速度上的不同而有相对位移的情况发生，能够避免所述片材50产生滑差而造成所述片材50的底部受损。

而且所述机台21内部进一步设有一位于所述入料输送台26与印刷滚筒22之间的定位装置28，并由所述定位装置28连接于一等时同步马达281，由所述等时同步马达281带动定位装置28进行所述片材50的对位移动、夹持移动与其他需要同步带动的作业。

另外，所述进料机30设有一容置所述片材50堆栈摆放的储料槽31，且所述储料槽31顶部设有一将堆栈片材50分离的取料装置32，所述取料装置32一侧设有一对应所述入料输送台26位置的进料输送部33，其中，所述取料装置32连接于一第三驱动马达34，并受所述第三驱动马达34带动，将堆栈片材50彼此分离；又所述进料输送部33连接于一第四驱动马达35，并受所述第四驱动马达35带动。于较佳实施例中，本发明第四驱动马达35亦连接于所述入料输送台26，并带动所述入料输送台26与所述进料输送部33进行所述片材50的同步输送。

而且所述第三驱动马达34、第四驱动马达35及定位装置28的传动速度变化将形成一速度曲线，当经过所述第三驱动马达34及第四驱动马达35输送所述片材50时，呈现一快速、平稳的状态，而当所述片材50经过所述定位装置28至滚筒222前缘时，其速度则变化呈现出一趋近于零的缓慢状态，使所述片材50可平稳移载，并且精确的定位至所述印刷滚筒22上，避免所述片材50刮伤，又本发明藉由独立式驱动设计，亦能够自动修正印刷所述片材50抵达滚筒222上的位置(输送滑差补偿)。

综上所述，本发明伺服驱动滚筒式网版印刷机采用形成独立式直接驱动装置的直驱伺服机构与线性伺服机构，分别带动印刷滚筒的旋转与网版载具的移动共同配合进行网印作业，并利用编码器的脉波与数字化达到让任何输送轴或驱动轴做适时准确的驱动，能够改善习知采用齿轮、链条与各种复杂不能改变的凸轮结构，以及整体复杂的传动方式。

此外，本发明以各轴的伺服马达来驱动各别需求，达到构造精简，减少很多机构上的繁杂设计，与往复连接的构造不易调整的习知诟病，更能自动补偿(补偿或补短)印长差异及印刷歪斜补正，能够有效简化网版印刷机内部的齿条与齿轮数量，而且降低组装工时，并改善传统齿条与齿轮之间齿合传动所产生的反冲齿隙缺失，及高速作业下所产生的移动惯性，更能够改善齿条、齿轮及凸轮等零件组装后所产生的公差累加，以及各种噪音声响的影像，大幅提升网版印刷动作的精准度，以达到自动化大量印刷的产能。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伺服驱动滚筒式网版印刷机，配合一进料机与一收料机使用，以进行片材的印刷，其特征在于其包含：

一机台，前方设有一形成入料区域的入料输送台，由所述入料输送台连接所述进料机，后方设有一形成出料区域的出料输送台，并由所述出料输送台配合连接所述收料机，而所述入料区域与出料区域之间设有一印刷作业区；

一印刷滚筒，设置于所述机台内部的印刷作业区，具有一转轴，且所述转轴上安装有一滚筒；

至少一直驱伺服机构，连接于所述印刷滚筒的转轴端部形成一直接驱动装置，带动所述转轴进行旋转，并能够精准控制所述转轴的转速；

一网版载具，装设于所述机台的印刷作业区上方，并相邻于所述印刷滚筒的滚筒表面；以及

至少一线性伺服机构，连接于所述网版载具形成一直接驱动装置，并带动所述网版载具在所述机台上方产生线性移动；

其中，所述印刷滚筒受到所述直驱伺服机构驱动，做无间隙的同方向连续停、印动作，而所述网版载具受到所述线性伺服机构驱动，配合所述印刷滚筒进行高精度同步等距的印刷作业。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述线性伺服机构具有复数个，其分别安装于所述网版载具的左、右两侧，驱使所述网版载具在所述入料区域与出料区域之间的直线方向进行往复式位移。

3.根据权利要求2所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述网版载具的左侧的所述线性伺服机构与右侧的所述线性伺服机构能够分开独立驱动。

4.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述线性伺服机构的数目为单个，其安装于所述网版载具中央，驱使所述网版载具在所述入料区域与出料区域之间的直线方向进行往复式位移。

5.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述出料输送台设有一邻设于所述收料机的第一输送部以及一位于所述第一输送部与印刷滚筒之间的第二输送部，所述第一输送部连接一第一驱动马达，并受所述第一驱动马达带动，产生一相同于所述收料机同步速率的第一传输速度；而所述第二输送部连接一第二驱动马达，并受所述第二驱动马达带动，产生一依据所述印刷滚筒或出料输送台的速度做适当变换与调节的第二传输速度。

6.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述入料输送台与印刷滚轮之间进一步设有一定位装置，所述定位装置连接于一等时同步马达，并受所述等时同步马达带动进行所述片材的对位与夹持移动。

7.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述进料机设有一容置所述片材堆栈摆放的储料槽，且所述储料槽顶部设有一将堆栈片材分离的取料装置，所述取料装置一侧设有一对应所述入料输送台位置的进料输送部，又所述取料装置连接于一第三驱动马达，并受所述第三驱动马达带动，将堆栈片材彼此分离，而所述进料输送部连接于一第四驱动马达，并受所述第四驱动马达带动。

8.根据权利要求7所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述第四驱动马达还连接于所述入料输送台，并同步带动所述入料输送台进行所述片材的输送。

9.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述直驱伺服机构为伺服马达。

10.根据权利要求1所述的伺服驱动滚筒式网版印刷机，其特征在于：所述线性伺服机构为线性马达。