CN105479949A - 一种喷墨打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷墨打印装置，包括打印单元和走料单元，打印单元包括导轨梁部分和打印小车，打印小车可沿导轨梁作相对运动，在打印小车上设置至少一个打印头；走料单元包括底座部分、圆锥体固定装置和平行度调节装置，走料单元设置在打印单元的下方，圆锥体固定装置和平行度调节装置安装于底座部分，圆锥体固定装置与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，其特征在于，圆锥体固定装置设置至少一限位轮，限位轮可沿调整杆移动，待打印物体为一圆锥体，通过待打印物内壁卡装在限位轮上进行固定。本发明公开的喷墨打印装置应用于不同锥度的圆锥体待打印物体的打印，比如打印圆锥状的杯子，在确保打印质量的同时，适用于个性化定制喷绘，且降低成本。

Description

一种喷墨打印装置

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印装置，尤其涉及一种用于打印圆锥体的待打印物体的喷墨打印装置。

背景技术

传统圆锥体（比如圆锥状杯子）的印刷方式，一般较多以丝印或者粘贴商标的方式居多，而丝印针对排版、制版、重复套色工艺流程比较繁琐，而且小批量多色个性化定制版的打印成本会大大增高，不利于个性化印制市场。喷墨打印技术最大的优势在于能够灵活的改变打印的图文信息。喷墨打印无需制版，没有起印量的限制，节省了传统印刷的所有印前准备流程，只需要在打印时把所需图文信息输入，用一台电脑操作就可以将所需图文打印在待打印物体上。

而杯子有圆柱体和圆锥体两种，在打印圆柱体杯子时，发明专利201410769416.X提出了一种适于圆柱状打印对象的喷墨打印装置，该装置包括打印部分、走料部分和控制系统，其中，走料部分用于安装和带动打印对象；打印部分用于安装和带动打印小车；打印小车上安装至少一个打印头，且打印小车上的打印头喷嘴所在直线与支撑横梁（第一轴）平行；打印小车设置在待打印对象旋转中心轴的上方；控制系统控制打印小车沿支撑横梁作单向步进运动、控制打印对象绕自身旋转中心轴作旋转运动。此打印技术设置的走料部分固定并压紧圆柱状的待打印物体，但当遇到圆锥状待打印物时，需要考虑如何将圆锥体卡紧，使其在打印过程中保持平稳旋转，同时由于圆锥体的侧壁具有锥度，还应设计装置调节正在打印的外壁上端面与打印头平行，用于确保喷绘出正常高质量的图文效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的局限，提供一种打印速度快、打印质量高、且适用于不同形状锥度的圆锥状物体外圆周表面打印图像或文字的喷墨打印装置。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案得到解决的：提出一种喷墨打印装置，包括打印单元和走料单元，打印单元包括导轨梁部分和打印小车，打印小车可沿导轨梁作相对运动，在打印小车上设置至少一个打印头；走料单元包括底座部分、圆锥体固定装置和平行度调节装置，走料单元设置在打印单元的下方，圆锥体固定装置和平行度调节装置安装于底座部分，圆锥体固定装置与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，其特征在于，圆锥体固定装置设置至少一限位轮，限位轮可沿调整杆移动，待打印物体为一圆锥体，通过待打印物内壁卡装在限位轮上进行固定。

在上述的喷墨打印装置中，所述的圆锥体固定装置包括第一限位轮、第二限位轮和调整杆，第一限位轮和第二限位轮为中心有通孔的环形圆盘，第一限位轮的直径与第二限位轮的直径不同，第一限位轮和第二限位轮的中心通孔穿入调整杆、并通过固定环与调整杆连接，第一限位轮和第二限位轮可沿调整杆移动或锁紧至调整杆上。

在上述的喷墨打印装置中，所述的圆锥体固定装置还包括夹紧轮，夹紧轮为一中心有通孔的环形圆盘，夹紧轮外端设置凹槽，凹槽内安装密封圈，夹紧轮安装于调整杆上，安装密封圈后的直径大于限位轮中较大的直径，并单独设置于较大直径的限位轮的一侧。

在上述的喷墨打印装置中，所述的圆锥体固定装置还包括固定座、第二调整杆、滑块和线性滑轨，固定座设置于调整杆的对侧，固定座用于安装第二调整杆，固定座底部连接滑块，滑块与下方的线性滑轨配合，通过滑块在线性滑轨上的移动带动与固定座相连的第二调节杆移动。

在上述的喷墨打印装置中，所述的第二调整杆的末端安装一橡胶顶头，用于顶靠在待打印物体的底部将待打印物体卡紧。

在上述的喷墨打印装置中，所述的调整杆一端连接电机，打印过程中，电机带动调节杆转动。

在上述的喷墨打印装置中，所述的限位轮的材料为超高分子聚乙烯。

在上述的喷墨打印装置中，所述的圆锥体固定装置下方通过底板连接平行度调节装置，平行度调节装置用于调节待打印物体上表面与打印头的平行，平行度调节装置包括丝杆丝母、固定板、中心轴、调节臂、第一连接杆、第二连接杆和支架。

在上述的喷墨打印装置中，所述的丝杆的一端连接丝母，丝母上端与固定板连接，丝母的旋转可带动固定板沿X轴向移动，固定板的两侧面各穿过一中心轴，通过两中心轴分别与两调节臂相连，两调节臂上端设置第一连接杆，第一连接杆与底板下方一侧连接，底板下方的的另一侧连接第二连接杆，第二连接杆与下方支架固定，通过丝杆的旋转，带动调节臂与固定板夹角的变化，最终带动底板以第二连接杆为轴做旋转运动，从而调节上方安置的圆锥体待打印物上端与打印头平行。

在上述的喷墨打印装置中，所述的固定板底部两侧分别连接两滑块，滑块下端分别设置线性滑轨与之配合。

本发明通过圆锥体固定装置将圆锥体的待打印物体进行卡紧固定，平行度调节装置将圆锥体的上端侧壁外圆周表面与打印头喷嘴保持平行，在打印时电机带动圆锥体自转的过程中保持旋转的平稳度，以确保打印质量，同时，扩大了喷墨打印机应用至圆锥体领域，并且适用于不同圆锥度及外形尺寸的圆锥状待打印物质，也更适用于个性化定制的需求、降低喷绘成本。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的打印装置立体示意图；

图2为图1打印装置的主视图；

图3为本发明一个具体实施例的圆锥体固定装置和平行度调节装置立体示意图；

图4为图3中隐藏待打印物体后另一角度的立体示意图；

图5为图3中圆锥体固定装置和平行度调节装置的右视图；

图6为圆锥体固定装置中夹紧轮的立体图；

图7为图6夹紧轮的左视图；

图8为待打印物体的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一个具体实施例中的喷墨打印装置及待打印物体的固定调节方式。

如图1-2所示，本实施例中的喷墨打印装置包括打印单元和走料单元，打印单元包括导轨梁部分1和打印小车6，在导轨梁部分1上装有一打印小车6，打印小车6可沿导轨梁作相对运动，在打印小车6上设置至少一个打印头，打印小车6用于喷射墨滴于待打印物体9上以实现图像或文字打印。走料单元包括底座部分4、圆锥体固定装置2和平行度调节装置3，走料单元设置在打印单元的下方，圆锥体固定装置2和平行度调节装置3安装于底座部分4上，圆锥体固定装置2与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，圆锥体固定装置2用于安放并卡紧待打印物体9，待打印物体9为一内部中空的圆锥体，通过平行度调节装置3可调节待打印物体9外壁上端与打印小车6中打印头（图中未示出）之间的平行程度，平行度调节装置3下端还连接设置于底座部分的升降装置（图中未示出），软件控制升降装置带动整个圆锥体固定装置2和平行度调节装置3上升或下降至距离打印头适合打印的高度。喷墨打印前，调节圆锥体固定装置2和平行度调节装置3至待打印物体9适合的打印位置；喷墨打印过程中，打印小车6沿X轴向步进运动，待打印物体9绕自身的中心轴做旋转运动，打印头喷射图文于待打印物体9上。此外，喷墨打印装置还包括刮墨维护部分5，用于对打印头的刮墨、保湿维护。

如图3-5所示，本发明的圆锥体固定装置2包括夹紧轮23、第一限位轮24、第二限位轮25、调整杆26、A固定座22、B固定座27、C固定座28、滑块29和线性滑轨30，A固定座22的一侧通过电机座211连接一步进电机21，在A固定座22上端设置一通孔，调整杆26穿过通孔，调整杆26一端通过联轴器212与步进电机21连接，步进电机21提供动力，使调整杆26与之共同旋转以传递扭矩，调整杆26另一端上依次设置夹紧轮23、第一限位轮24和第二限位轮25，第一限位轮24和第二限位轮25为一环形圆盘，材料可为超高分子聚乙烯，第一限位轮24的直径大于第二限位轮25的直径，第一限位轮24和第二限位轮25通过固定环251安装至调整杆26上，第一限位轮24和第二限位轮25可沿调整杆26移动，待位置固定后，使用固定环251上设置的顶丝（图中未示出）将其固定。夹紧轮23位于接近步进电机21端，夹紧轮23为一铝合金环形圆盘，如图6-7所示，夹紧轮23外端设置有凹槽231，凹槽231内安装密封圈，安装密封圈后的直径略大于第一限位轮24的直径，由于夹紧轮23外部安装一圈密封圈，在卡装瓶子时增大摩擦，使其夹紧稳固。调整杆26末端旁（杯底方向）设置B固定座27，B固定座27上端中心设置通孔安装第二调整杆272，第二调整杆272接近调整杆26的末端安装一橡胶顶头271，B固定座27底端与C固定座28连接，C固定座28底部分别连接两滑块29，滑块29下方与线性滑轨30配合，滑块29能够在线性滑轨30上沿X轴向进行滑动，通过滑块29在线性滑轨30上的滑动带动与B固定座27相连的第二调整杆272沿X轴向滑动，最终令第二调整杆272末端的橡胶顶头271能够移动至待打印物体9底部并将其压紧。第二调整杆272的移动可通过人工推动方式进行，也可再安装一气缸、通过控制系统控制气缸推动来实现自动化压紧操作。

安装待打印物体9为一圆锥体外形，且中空、一侧开口，如圆锥状杯子。如图8所示，待打印物体9的侧壁91具有锥体的外形轮廓，安装时，先手动将B固定座27向远离调整杆26的一方移动，将待打印物体9的开口端92插入调整杆26中，插入的同时根据待打印物体9的内壁锥度移动第一限位轮24和第二限位轮25在调整杆26上的位置，使得第一限位轮24和第二限位轮25刚好卡紧在待打印物体9内壁相对应的直径位置，即第一限位轮24和第二限位轮25与待打印物体9内壁紧密接触且相互卡紧受力的状态，通过固定环251上的顶丝固定住第一限位轮24和第二限位轮25。此后再将夹紧轮23移动进入靠近瓶口端92位置，紧卡住待打印物体9的内壁，由于夹紧轮23的凹槽231内安装有一圈密封圈，能够增大与待打印物体9的摩擦力，使待打印物体9在打印过程中、步进电机21的带动下绕B的旋转（如图5）保证平稳，即旋转过程中侧壁91上表面的垂直运动量控制在不影响打印效果的范围内。在夹紧轮23、第一限位轮24和第二限位轮25的位置都调整合适后，将B固定座27向靠近待打印物体9方向移动，并使第二调整杆272末端安装的橡胶顶头271紧靠在待打印物体9底部93中心处，进而使待打印物体9安装固定。

需要说明的是，此装置可试用于与本实施例不同锥度和直径的待打印物体，比如不同锥度的杯子。只要待打印物体的内壁直径变化范围覆盖了第一限位轮24和第二限位轮25的直径即可，通过第一限位轮24和第二限位轮25在调整杆26上的移动调节卡紧即可。

平行度调节装置3位于圆锥体固定装置2的下方，平行度调节装置3包括旋转手柄31、丝杆310、丝母（图中未示出）、中心轴32、调节臂33、第一连接杆34、底板35、固定底板36、第二连接杆37、连座立式轴承38和铝型材支架39，旋转手柄31连接一丝杆310，丝杆310上设置两滚珠轴承311和一轴承座312，丝杆310另一端连接丝母（图中未示出），丝母上端与固定板324连接，固定板324底面两侧各连接一滑块323，滑块323下方分别设置线性滑轨322与之配合，通过两滑块323在线性滑轨322上的滑动，使固定板324进行X轴向的滑动；在固定板324的两侧面各穿过一中心轴32，中心轴32与调节臂33之间通过滚珠轴承321连接，两调节臂33上端设置第一连接杆34，第一连接杆34与底板35下方一侧连接，底板35下方的另一侧通过固定座（图中未示出）连接第二连接杆37，第二连接杆37两端部穿入连座立式轴承38中、连接至固定底板36，固定底板36与下方铝型材支架39连接，使整个平行度调节装置3连接至铝型材支架39上。

下面详细描述本实施例在使用时的平行度调节过程，当向右顺时针方向转动旋转手柄31时，旋转手柄31带动丝杆310顺时针旋转，与丝杆310配合的丝母反方向转动，即向远离第二连接杆37的方向移动，从而带动与丝母相连的固定板324向远离第二连接杆37的方向移动，同时与固定板324连接的滑块323在线性滑轨322上进行远离第二连接杆37方向的移动；固定板324的运动使与之相连的中心轴32转动、并带动调节臂33与中心轴32（即图5中的O轴）夹角增大，从而带动与第一连接杆34相连底板35以第二连接杆37（即图5中的P轴）为轴作顺时针旋转（即底板35的第一连接杆34端沿Z轴向的升起）运动，如图5所示的A箭头指示方向，最终使底板35呈现一定的倾斜角度。由于待打印物体9为一圆锥体，侧壁有一定锥度，调节旋转手柄31即可使待打印物体9上端的侧壁保持与X轴的平行，即与打印头距离平行，如图5所示的状态即为待打印物体9旋转过程中上端的侧壁与打印头/X轴向平行的位置。

当向左逆时针方向转动旋转手柄31时，旋转手柄31带动丝杆310逆时针旋转，与丝杆310配合的丝母反方向转动，即向靠近第二连接杆37的方向移动，从而带动与丝母相连的固定板324向靠近第二连接杆37的方向移动，同时与固定板324连接的滑块323在线性滑轨322上进行靠近第二连接杆37方向的移动；固定板324的运动使与之相连的中心轴32转动、并带动调节臂33与中心轴32（即图5中的O轴）夹角减小，从而带动与第一连接杆34相连底板35以第二连接杆37（即图5中的P轴）为轴作逆时针旋转（即底板35的第一连接杆34端沿Z轴向的下降）运动，从而使底板35呈现一定的倾斜角度。由于待打印物体9为一圆锥体，侧壁有一定锥度，调节旋转手柄31即可使待打印物体9上端的侧壁始终保持与X轴的平行，当调节量过大时，反方向调节旋转手柄31即可确保与打印头距离的平行。

需要指出的是，旋转手柄31也可替换为电机驱动，即设置电机与丝杆310连接，从而实现自动控制调节平行度。

凡根据本发明的具体实施方式所做出的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求记载的范围。

Claims (10)

1.一种喷墨打印装置，包括打印单元和走料单元，打印单元包括导轨梁部分和打印小车，打印小车可沿导轨梁作相对运动，在打印小车上设置至少一个打印头；走料单元包括底座部分、圆锥体固定装置和平行度调节装置，走料单元设置在打印单元的下方，圆锥体固定装置和平行度调节装置安装于底座部分，圆锥体固定装置与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，其特征在于，圆锥体固定装置设置至少一限位轮，限位轮可沿调整杆移动，待打印物体为一圆锥体，通过待打印物内壁卡装在限位轮上进行固定。

2.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的圆锥体固定装置包括第一限位轮、第二限位轮和调整杆，第一限位轮和第二限位轮为中心有通孔的环形圆盘，第一限位轮的直径与第二限位轮的直径不同，第一限位轮和第二限位轮的中心通孔穿入调整杆、并通过固定环与调整杆连接，第一限位轮和第二限位轮可沿调整杆移动或锁紧至调整杆上。

3.如权利要求1-2所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的圆锥体固定装置还包括夹紧轮，夹紧轮为一中心有通孔的环形圆盘，夹紧轮外端设置凹槽，凹槽内安装密封圈，夹紧轮安装于调整杆上，安装密封圈后的直径大于限位轮中较大的直径，并单独设置于较大直径的限位轮的一侧。

4.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的圆锥体固定装置还包括固定座、第二调整杆、滑块和线性滑轨，固定座设置于调整杆的对侧，固定座用于安装第二调整杆，固定座底部连接滑块，滑块与下方的线性滑轨配合，通过滑块在线性滑轨上的移动带动与固定座相连的第二调整杆移动。

5.如权利要求4所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的第二调整杆的末端安装一橡胶顶头，用于顶靠在待打印物体的底部将待打印物体卡紧。

6.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的调整杆一端连接电机，打印过程中，电机带动调整杆转动。

7.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的限位轮的材料为超高分子聚乙烯。

8.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的圆锥体固定装置下方通过底板连接平行度调节装置，平行度调节装置用于调节待打印物体上表面与打印头的平行，平行度调节装置包括丝杆丝母、固定板、中心轴、调节臂、第一连接杆、第二连接杆和支架。

9.如权利要求8所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的丝杆的一端连接丝母，丝母上端与固定板连接，丝母的旋转可带动固定板沿X轴向移动，固定板的两侧面各穿过一中心轴，通过两中心轴分别与两调节臂相连，两调节臂上端设置第一连接杆，第一连接杆与底板下方一侧连接，底板下方的的另一侧连接第二连接杆，第二连接杆与下方支架固定，通过丝杆的旋转，带动调节臂与固定板夹角的变化，最终带动底板以第二连接杆为轴做旋转运动，从而调节上方安置的圆锥体待打印物上端与打印头平行。

10.如权利要求8-9所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述的固定板底部两侧分别连接两滑块，滑块下端分别设置线性滑轨与之配合。