CN105538928A

CN105538928A - 一种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置及其控制方法

Info

Publication number: CN105538928A
Application number: CN201610081585.3A
Authority: CN
Inventors: 陈文华; 查银洁; 任锟; 缪晔; 李奇志; 潘骏; 王瑶; 何增良; 徐全伟
Original assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU; Hangzhou Honghua Digital Technology Stock Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sci Tech University ZSTU; Hangzhou Honghua Digital Technology Stock Co Ltd
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2036-02-05
Also published as: CN105538928B

Abstract

本发明涉及一种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置及其控制方法。对织物厚度及表面异物进行预警并采用相应手段保护喷头不被破坏变得尤为重要。本发明包括底座、导带、CMYK四组打印单元、梁的同步升降机构、三点定位机构、机架、A组检测机构和B组检测机构，其特点是：CMYK四组打印单元包括打印单元C、打印单元M、打印单元Y和打印单元K；梁的同步升降机构包括左横梁、右横梁和伺服电机；三点定位机构包括平底槽、圆锥槽、V型槽、钢球座A、钢球座B和钢球座C。本发明能自动检测织物厚度和表面异常，有效保证喷头的安全，延长了喷头的使用寿命；避免停机调整，提高了生产效率。

Description

一种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种安装工装，更具体地说，它涉及一种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置及其控制方法。

背景技术

不同批次的打印介质之间存在接头，接头处的厚度较厚，如直接通过喷头下方则极易与喷头直接碰撞而损坏喷头；当织物表面存在的异物直接通过喷头下方时也会损坏喷头，因此，对织物厚度及表面异物进行预警并采用相应手段保护喷头不被破坏变得尤为重要。

连续式喷墨印花生产线在工作时，是由导带输送至喷头下方的打印区域实现打印功能的，由于喷头与织物之间的距离较小，一旦织物的厚度发生改变或者织物表面存在异物时，极易使喷头与织物发生接触，导致喷头极易损坏，从而影响生产的正常进行，也提高了印花产品的次品率。

现在虽然也有喷头保护装置，如公开日为2013年06月12日，公开号为CN202986341U的中国专利中，公开了一种数码印花机打印喷头保护装置系统，该装置能够在打印喷头遇到障碍物时立即停下，有效的保护打印喷头，但是不能进行连续化印花操作。

综上所述，目前还没有一种结构简单、设计合理、且能有效检测到织物接头厚度变化及织物表面异物、从而实现喷头保护的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置及其控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构设计合理、能有效检测到织物接头厚度变化及织物表面异物、从而实现喷头保护的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置及其控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。这种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置包括底座，导带，CMYK四组打印单元，梁的同步升降机构，三点定位机构，机架，A组检测机构和B组检测机构，其结构特点在于：所述底座上设置有导带，所述导带上设置有织物，织物与导带按照CMYK四组打印单元的排列顺序同步前进；CMYK四组打印单元通过三点定位机构与梁配合连接，通过梁的同步升降机构实现喷头的上下运动。

作为优选，本发明所述CMYK四组打印单元包括打印单元C、打印单元M、打印单元Y和打印单元K。

作为优选，本发明所述梁的同步升降机构包括左横梁、右横梁和伺服电机，所述左横梁设置有导杆升降轨道A、固定板A和导杆升降轨道B，所述导杆升降轨道A通过导杆A与机架连接；所述导杆升降轨道B通过导杆B与机架连接；所述右横梁设置有导杆升降轨道C、固定板B和导杆升降轨道D，所述导杆升降轨道C通过导杆C与机架连接，所述导杆升降轨道D通过导杆D与机架连接。

作为优选，本发明所述固定板A的下面设置有螺母A，螺母A通过丝杠A与蜗轮蜗杆A连接，蜗轮蜗杆A的一端与伺服电机连接，另一端通过联轴器A与连接轴连接，连接轴通过联轴器B与蜗轮蜗杆B连接，所述固定板B的下面设置有螺母B，螺母B通过丝杠B与蜗轮蜗杆B连接。

作为优选，本发明所述伺服电机固定于机架上，蜗轮蜗杆A通过固定板C固定于机架上，蜗轮蜗杆B通过固定板D固定于机架上。

作为优选，本发明所述三点定位机构包括平底槽、圆锥槽、V型槽、钢球座A、钢球座B和钢球座C，所述平底槽固定于固定板E上，且与钢球座A配合；所述圆锥槽固定于固定板E上，且与钢球座B配合；所述V型槽固定于固定板F上，与钢球座C配合；钢球座A与钢球座B均固定于左横梁的内侧，所述钢球座C固定于右横梁的内侧。

作为优选，本发明所述固定板E与双工字板A连接，所述双工字板A设置有弹簧A和弹簧B，所述弹簧A和弹簧B均与固定板G连接；所述固定板F与双工字板B连接，所述双工字板B设置有弹簧C，所述弹簧C和固定板H连接。

作为优选，本发明所述A组检测机构包括发射器A和接收器A，该发射器A和接收器A分别安装于底座的左右两侧，且位于打印单元C的前方，垂直于导带的前进方向，根据织物事先调整好的高度，以保证其高于位于导带上的织物的高度。

作为优选，本发明所述B组检测机构包括发射器B和接收器B，该发射器B和接收器B分别安装于底座的左右两侧，且位于打印单元K的后方，垂直于导带的前进方向，根据织物事先调整好高度，以保证其高于位于导带上的织物的高度。

一种采用所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置的控制方法，其特点在于：所述步骤如下：

A.将用于喷头架上升和下降的位置数据输入控制器，存于控制器内部RAM固定地址空间中，作为位置基准值；

B.将用于喷头架准确定位的丝杠螺距、蜗轮蜗杆传动比和伺服电机每转脉冲数输入控制器，存于控制器内部RAM固定地址空间中；

C.控制器采用S型加减速曲线控制喷头架运动；

D.当织物的厚度发生改变或织物表面的异物导致A检测机构信号输出中断，控制器按照设定上升距离向伺服电机发送信号，伺服电机驱动CMYK四组打印单元的喷头架向上运动至预设位置处；

E.当织物的厚度发生改变或织物表面的异物导致B检测机构信号输出中断，控制器按照设定下降距离向伺服电机发送信号，伺服电机驱动CMYK四组打印单元的喷头架向下运动至预设位置处，继续进行打印。

作为优选，本发明所述控制器为32轴运动控制器。

本发明的有益效果是：1)为实现喷墨印花生产线织物厚度检测工序的自动化提供了技术支持；2)实现织物接头部分厚度的自动检测，保护打印喷头，提高生产率；3)实现印花介质上凸起异物的自动检测，提高成品率；4)避免停机调整，真正实现连续式生产，提高了生产效率；5)自动检测织物厚度和表面异常，有效保证喷头的安全，延长了喷头的使用寿命。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图中：1-底座，2-发射器B，3-导带，4-打印喷头，5-打印单元K，6-打印单元Y，7-打印单元M，8-打印单元C，9-发射器A，10-接收器A，11-机架，12-接收器B。

图2是梁的同步升降结构的示意图。

图中：13-左横梁，14-导杆升降轨道A，15-导杆A，16-螺母A，17-固定板A，18-丝杠A，19-伺服电机，20-左蜗轮蜗杆A，21-固定板，22-联轴器A，23-导杆B，24-导杆升降轨道B，25-连接轴，26-联轴器B，27-右蜗轮蜗杆B，28-固定板，29-导杆C，30-导杆升降轨道C，31-左横梁，32-固定板B，33-丝杠B，34-螺母B，35-导杆D，36-导杆升降轨道D。

图3是本发明三点定位与升降梁位置结构示意图。

图4是本发明三点定位结构示意图。

图中：37-双工字板A，38-弹簧A，39-固定板G，40-弹簧B，41-固定板E，42-平底槽，43-钢球座A，44-喷头板，45-钢球座B，46-圆锥槽，47-固定板H，48-弹簧C，49-V型槽，50-钢球座C，51-固定板F，52-双工字板B。

图5是本发明的运动控制速度曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应该知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有符合权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。

参见图1至图5，这里介绍的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，一般用于不同批次织物接头处的厚度变化的检测，以及织物表面存在的异物的检测，然而应该知道，本发明还可用于其他类似物的厚度变化自动检测，以及表面异物的检测。

一种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置包括底座1、导带3、CMYK四组打印单元、梁的同步升降机构、三点定位机构、机架11、A组检测机构和B组检测机构，其中，CMYK四组打印单元包括打印单元C8、打印单元M7、打印单元Y6和打印单元K5；梁的同步升降机构包括左横梁13、右横梁31和伺服电机19；三点定位机构包括平底槽42、圆锥槽46、V型槽49、钢球座A43、钢球座B45和钢球座C50。CMYK四组打印单元通过三点定位机构与梁连接，通过梁的同步升降机构实现喷头的上下运动。

CMYK四组打印单元包括打印单元C8、打印单元M7、打印单元Y6和打印单元K5。CMYK四组打印单元的同步升降主要是依靠梁的同步升降实现的：伺服电机19经过蜗轮蜗杆A20分别与丝杠A18和联轴器A22连接，丝杠A18与螺母A16配合构成丝杠螺母副，螺母A16通过固定板A17固定在左横梁13上，左横梁13上还通过导杆升降轨道A14设置有导杆A15，通过导杆升降轨道B24设置有导杆B23；联轴器A22固定在连接轴25的左侧，连接轴25的右侧与通过联轴器B26与蜗轮蜗杆B27连接，蜗轮蜗杆B27与丝杠B33连接，丝杠B33与螺母B34配合构成丝杠螺母副，螺母B34通过固定板B32固定在右横梁31上，右横梁31上还通过导杆升降轨道C30设置有导杆C29，通过导杆升降轨道D36设置有导杆D35。蜗轮蜗杆A20通过固定板C21固定于机架11上，蜗轮蜗杆B27通过固定板D28固定于机架11上，同时机架11还与导杆A15、导杆B23、导杆C29和导杆D35连接，导杆A15、导杆B23、导杆C29和导杆D35主要用于导向、支撑。伺服电机19固定于机架11上，最终通过左右两个丝杠螺母副实现左右两个梁的同步上升。

梁的升降过程中，以打印单元M7为例介绍：生产线工作过程时，主要是依靠三点定位实现精确定位的，此时三点定位处圆锥槽46、平底槽42和V型槽49分别与钢球座B45、钢球座A43和钢球座C50配合，弹簧A38、弹簧B40和弹簧C48是同时开始被压缩的，直至三个弹簧的压缩量达到所设定的基准值。钢球座B45和钢球座A43固定于左横梁13的内侧，同时与固定板E41连接，固定板E41通过双工字板A37与弹簧A38和弹簧B40连接，钢球座C50固定于右横梁31的内侧，同时与固定板F51连接，固定板F51通过双工字板B52与弹簧C48连接。喷头板44固定于固定板E41和固定板F51上。梁上升过程中，通过三点定位使三个弹簧再次被压缩，达到其设定值，实现打印单元M7喷头架上喷头的保护。四个打印单元中其他三个喷头架的上升过程与打印单元M7喷头架的上升是同步的。

伺服电机19固定于机架11，蜗轮蜗杆A20通过固定板C21固定于机架11上，蜗轮蜗杆B27通过固定板D28固定于机架11上。

固定板E41与双工字板A37连接，双工字板A37设置有弹簧A38和弹簧B40，弹簧A38和弹簧B40均与固定板G39连接；固定板F51与双工字板B52连接，双工字板B52设置有弹簧C48，弹簧C48和固定板H47连接。

A组检测机构包括发射器A9和接收器A10，发射器A9和接收器A10分别安装于底座1的左右两侧，且位于打印单元C8的前方，垂直于导带3前进方向，根据织物事先调整好高度，保证其高于导带3上织物的高度。B组检测机构包括发射器B2和接收器B12，发射器B2和接收器B12分别安装于底座1的左右两侧，且位于打印单元K5的后方，垂直于导带3前进方向，根据织物事先调整好高度，保证其高于导带3上织物的高度。

本发明的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置的控制方法是通过以下过程来实现的。

将用于喷头架上升和下降的位置数据输入控制器，存于控制器内部RAM固定地址空间中，作为位置基准值。

将用于喷头架准确定位的丝杠螺距、蜗轮蜗杆传动比和伺服电机每转脉冲数输入控制器，存于控制器内部RAM固定地址空间中。

当织物的厚度发生改变或织物表面的异物导致A检测机构信号输出中断，控制器按照设定上升距离向伺服电机19发送信号，伺服电机19驱动CMYK四组打印单元的喷头架向上运动至预设位置处。

当织物的厚度发生改变或织物表面的异物导致B检测机构信号输出中断，控制器按照设定下降距离向伺服电机19发送信号，伺服电机19驱动CMYK四组打印单元的喷头架向下运动至预设位置处，继续进行打印。

当正常打印情况下，检测机构保持信号输出，当织物的厚度发生突变，A信号输出中断，从而触发伺服系统驱动CMYK四组打印单元同步升起，喷头远离织物表面。织物继续前进，当织物运行到B检测机构时，B信号输出中断，从而触发伺服系统驱动CMYK四组打印单元同步下降，喷头下降恢复到抬起时设置高度，CMYK四组打印单元开始打印。

控制器可以采用S型加减速曲线控制喷头架运动，伺服系统的控制器可以为32轴运动控制器。

Claims

1.一种连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，包括底座（1），导带（3），CMYK四组打印单元，梁的同步升降机构，三点定位机构，机架（11），A组检测机构和B组检测机构，其特征在于：所述底座（1）上设置有导带（3），所述导带（3）上设置有织物，织物与导带（3）按照CMYK四组打印单元的排列顺序同步前进；CMYK四组打印单元通过三点定位机构与梁配合连接，通过梁的同步升降机构实现喷头的上下运动。

2.根据权利要求1所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述CMYK四组打印单元包括打印单元C（8）、打印单元M（7）、打印单元Y（6）和打印单元K（5）。

3.根据权利要求1所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述梁的同步升降机构包括左横梁（13）、右横梁（31）和伺服电机（19），所述左横梁（13）设置有导杆升降轨道A（14）、固定板A（17）和导杆升降轨道B（24），所述导杆升降轨道A（14）通过导杆A（15）与机架（11）连接；所述导杆升降轨道B（24）通过导杆B（23）与机架（11）连接；所述右横梁（31）设置有导杆升降轨道C（30）、固定板B（32）和导杆升降轨道D（36），所述导杆升降轨道C（30）通过导杆C（29）与机架（11）连接，所述导杆升降轨道D（36）通过导杆D（35）与机架（11）连接。

4.根据权利要求3所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述固定板A（17）的下面设置有螺母A（16），螺母A（16）通过丝杠A（18）与蜗轮蜗杆A（20）连接，蜗轮蜗杆A（20）的一端与伺服电机（19）连接，另一端通过联轴器A（22）与连接轴（25）连接，连接轴（25）通过联轴器B（26）与蜗轮蜗杆B（27）连接，所述固定板B（32）的下面设置有螺母B（34），螺母B（34）通过丝杠B（33）与蜗轮蜗杆B（27）连接。

5.根据权利要求4所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述伺服电机（19）固定于机架（11）上，蜗轮蜗杆A（20）通过固定板C（21）固定于机架（11）上，蜗轮蜗杆B（27）通过固定板D（28）固定于机架（11）上。

6.根据权利要求3所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述三点定位机构包括平底槽（42）、圆锥槽（46）、V型槽（49）、钢球座A（43）、钢球座B（45）和钢球座C（50），所述平底槽（42）固定于固定板E（41）上，且与钢球座A（43）配合；所述圆锥槽（46）固定于固定板E（41）上，且与钢球座B（45）配合；所述V型槽（49）固定于固定板F（51）上，与钢球座C（50）配合；钢球座A（43）与钢球座B（45）均固定于左横梁（13）的内侧，所述钢球座C（50）固定于右横梁（31）的内侧。

7.根据权利要求6所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述固定板E（41）与双工字板A（37）连接，所述双工字板A（37）设置有弹簧A（38）和弹簧B（40），所述弹簧A（38）和弹簧B（40）均与固定板G（39）连接；所述固定板F（51）与双工字板B（52）连接，所述双工字板B（52）设置有弹簧C（48），所述弹簧C（48）和固定板H（47）连接。

8.根据权利要求2所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述A组检测机构包括发射器A（9）和接收器A（10），该发射器A（9）和接收器A（10）分别安装于底座（1）的左右两侧，且位于打印单元C（8）的前方，垂直于导带（3）的前进方向，根据织物事先调整好的高度，以保证其高于位于导带（3）上的织物的高度。

9.根据权利要求2所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置，其特征在于：所述B组检测机构包括发射器B（2）和接收器B（12），该发射器B（2）和接收器B（12）分别安装于底座（1）的左右两侧，且位于打印单元K（5）的后方，垂直于导带（3）的前进方向，根据织物事先调整好高度，以保证其高于位于导带（3）上的织物的高度。

10.一种采用如权利要求1-9任一权利要求所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置的控制方法，其特征在于：所述步骤如下：

C.控制器采用S型加减速曲线控制喷头架运动；

D.当织物的厚度发生改变或织物表面的异物导致A检测机构信号输出中断，控制器按照设定上升距离向伺服电机（19）发送信号，伺服电机（19）驱动CMYK四组打印单元的喷头架向上运动至预设位置处；

E.当织物的厚度发生改变或织物表面的异物导致B检测机构信号输出中断，控制器按照设定下降距离向伺服电机（19）发送信号，伺服电机（19）驱动CMYK四组打印单元的喷头架向下运动至预设位置处，继续进行打印。

11.根据权利要求10所述的连续式喷墨印花生产线喷头保护装置的控制方法，其特征在于：所述控制器为32轴运动控制器。