CN106427189B - 一种高速无轴传动金属罐印刷机 - Google Patents

Abstract

一种高速无轴传动金属罐印刷机，包括机座、后段机架、进罐机构、芯轴转盘、传输盘、光油机、前段机架、胶板轮、印版滚筒和输墨机构，其特征在于：所述的后段机架中部安装有芯轴转盘，芯轴转盘的外圆均匀安装有若干套可动式芯轴组件，光油机安装在芯轴转盘右下方的机座上，前段机架上安装有一个胶板轮和若干套印版滚筒组件、输墨机构，印版滚筒组件、胶板轮、芯轴转盘、传输盘均配置有伺服电机，各伺服电机上设有运动控制器并通过总线通讯联网至后台进行同步控制。本发明采用无轴传动方式，省却大量机械构件，节约成本，能耗低，安装、调试、维护简便，运行平稳，同步调整精度高，且印刷质量可靠，印刷规格、图样更换简易。

Description

一种高速无轴传动金属罐印刷机

技术领域

本发明涉及金属罐印刷机技术领域，尤其是一种高速无轴传动金属罐印刷机。

背景技术

目前的金属罐印刷机均采用有轴传动，通过一系列齿轮、轴杆、带传动、链传动、变速器等将电动机的动力和转动按要求传递到各个执行机构而实现印刷功能。由于传动路径长、中间机构繁多，造成如下问题：1、设备成本高；2、印刷精度和速度受制于机械结构；3、安装、维护难度大，尤其是更换印刷规格或图样时，调整周期长；4、传动链中任一环节的扰动都会影响整机工作性能，容易形成误差积累；5、对操作人员的技术经验依赖性高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，将金属罐印刷机有轴机械传动改进为无轴传动，即对各个功能执行组元分别配置伺服电机和运动控制器，单独驱动，并且采用通讯总线将各电机连成网络，实行同步控制。并通过触摸屏实行人机交流。

本发明的技术方案为：一种高速无轴传动金属罐印刷机，包括机座、后段机架、进罐机构、芯轴转盘、传输盘、光油机、前段机架、胶板轮、印版滚筒和输墨机构，其特征在于：所述的机座上安装有前段机架和后段机架，所述的后段机架中部安装有芯轴转盘，芯轴转盘的外圆均匀安装有若干套可动式芯轴组件，芯轴组件后部的芯轴滚轮能随芯轴转盘的转动而沿后段机架上的凸轮槽进行滚动，进罐机构位于后段机架左上角并与芯轴转盘的进罐端搭接，传输盘位于后段机架左下角并与芯轴转盘的出罐端搭接，光油机安装在芯轴转盘右下方的机座上，所述的前段机架上安装有胶板轮，胶板轮外侧的前段机架上均匀安装有若干套印版滚筒组件和输墨机构，所述的印版滚筒组件、胶板轮、芯轴转盘、传输盘均配置有伺服电机，各个伺服电机上设有运动控制器并通过总线通讯联网至后台进行同步控制。

优选地，所述的印版滚筒组件和输墨机构的数量为6套以上。

优选地，所述的印版滚筒组件包括伺服电机、套筒、传动轴和印版滚筒，所述的伺服电机通过传动轴与印版滚筒连接，传动轴通过轴承组件安装在套筒上，套筒安装在前段机架上，所述的输墨机构包括输墨辊组、齿轮箱和变频电机，所述的齿轮箱设置在前段机架顶部，齿轮箱一端安装有变频电机，齿轮箱另一端安装有与印版滚筒配合使用的输墨辊组。

优选地，所述的输墨辊组包括依次设置的墨斗、上墨辊、传墨辊、匀墨辊、窜墨辊、着墨辊，其中墨斗1个，窜墨辊1个，其余各辊均为2个，同时所有辊都由齿轮箱进行传动。

优选地，所述的印版滚筒组件中，传动轴轴线相对套筒轴线偏移且最大偏移量为2mm。

优选地，所述的印版滚筒内置有磁铁而为带磁性的印版滚筒。

优选地，所述的前段机架包括底板和中空的立式框架，立式框架顶部为半圆形框架，半圆形框架上设有胶板轮安装孔且环绕有若干印版滚筒组件安装孔，半圆形框架顶部等间距地设置有若干个输墨机构安装基面。

优选地，所述的芯轴组件为两段可动式且包括芯轴支座和滚轮支座，所述的芯轴支座为中空结构且设有中空的载罐芯轴，芯轴支座通过定位杆可伸缩地安装在滚轮支座上，芯轴支座顶部安装有离位滚轮，芯轴支座底部通过压缩弹簧与滚轮支座连接，芯轴支座内设的气路通道与压力器和抽真空装置相连，滚轮支座后面安装有与机架上凸轮槽配合运动的芯轴滚轮，滚轮支座底部通过导杆固定在芯轴转盘上；

所述的后段机架上安装有印刷芯轴离位器，印刷芯轴离位器位于芯轴转盘和胶板轮相切处附近，印刷芯轴离位器包括离位器底座、快速气缸、推动支板和离位滚轮导板，所述的离位器底座上安装有快速气缸，推动支板上固定有离位滚轮导板，快速气缸的活塞杆与推动支板固定连接，离位器底座两端对称安装有与推动支板固定连接的且可往复运动的弹簧轴，离位器底座上安装有弹簧座，复位弹簧设置在弹簧座内并嵌套在弹簧轴外。

优选地，所述的后段机架上还安装有与印刷芯轴离位器结构相同的光油芯轴离位器，光油芯轴离位器设置在光油机与芯轴转盘相切处的附近。

与有轴机械传动相比较，本发明的优点为：1、采用无轴传动方式，结构简化，省却大量机械构件；2、能耗低，运行平稳，避免了各组件之间的扰动和误差感染；3、同步调整精度高，印刷质量可靠，印刷规格、图样更换简易；4、安装、调试、维护简便，操作容易，印刷质量与操作人员的技术经验关联度小。

附图说明

图1为本发明高速无轴传动金属罐印刷机的主视图；

图2为本发明高速无轴传动金属罐印刷机的后视图；

图3为本发明印版滚筒组件与输墨机构连接部分的侧视图；

图4为本发明两段可动式芯轴组件的侧视图；

图5为本发明印刷或光油芯轴离位器的俯视剖面图。

图中，1-机座，2-传输盘，3-进罐机构，4-芯轴转盘，5-光油机，6-后段机架，7-输墨机构，8-印版滚筒，9-胶板轮，10-前段机架，11-变频电机，12-伺服电机；13-载罐芯轴，14-芯轴支座，15-离位滚轮，16-芯轴滚轮，17-压缩弹簧，18-滚轮支座，19-导杆，20-弹簧轴，21-无油轴承，22-弹簧座，23-复位弹簧，24-快速气缸，25-推动支板，26-离位滚轮导板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1和图2所示，一种高速无轴传动金属罐印刷机，包括机座1、后段机架6、进罐机构3、芯轴转盘4、传输盘2、光油机5、前段机架10、胶板轮9、印版滚筒8和输墨机构7，其特征在于：所述的机座1上安装有前段机架10和后段机架6，所述的后段机架6中部安装有芯轴转盘4，芯轴转盘4的外圆均匀安装有若干套可动式芯轴组件，芯轴组件后部的芯轴滚轮16能随芯轴转盘4的转动而沿机架上的凸轮槽进行滚动，进罐机构3位于后段机架6左上角并与芯轴转盘4的进罐端搭接，传输盘2位于后段机架6左下角并与芯轴转盘4的出罐端搭接，光油机5安装在芯轴转盘4右下方的机座1上，所述的前段机架10上安装有胶板轮9，胶板轮9外侧的前段机架10上均匀安装有8套印版滚筒组件和输墨机构7，所述的印版滚筒组件、胶板轮9、芯轴转盘4、传输盘2均配置有伺服电机12，伺服电机12上设有运动控制器并通过总线通讯联网至后台进行同步控制。

具体地，如图3所示，所述的印版滚筒8组件包括伺服电机12、套筒、传动轴和印版滚筒8，所述的伺服电机12通过传动轴与带磁性的印版滚筒8连接，传动轴通过轴承组件安装在套筒上，套筒安装在前段机架10上，所述的输墨机构7包括输墨辊组、齿轮箱和变频电机11，所述的齿轮箱设置在前段机架10顶部，齿轮箱一端安装有变频电机11，齿轮箱另一端安装有与印版滚筒8配合使用的输墨辊组，输墨辊组包括依次设置的墨斗、上墨辊、传墨辊、匀墨辊、窜墨辊、着墨辊并配置有冷却系统，其中墨斗1个，窜墨辊1个，其余各辊均为2个，且所有辊都由齿轮箱进行传动；

在本实施例中，由于印版滚筒8组件设计为套筒式，套筒安装于前段机架10的印版滚筒8组件安装孔中，传动轴采用高精度向心轴承－推力轴承组安装在套筒上，其轴线相对套筒轴线偏移2mm，通过转动套筒可调整印版滚筒8对橡胶布的压紧程度，以调整印墨浓淡，其轴心位置的变化由伺服电机12无轴控制系统动态跟踪处理，维持了套色精度和印刷质量，输墨机构7位于前段机架10的输墨机构7安装基面上，输墨机构7中着墨辊可以根据印版滚筒8轴心变化而调整相互间的压紧程度，维持正常输墨，从而大大降低了印版滚筒8、输墨机构7安装难度，既提高作业效率，亦提高安装精度。

如图4和图5所示，所述的芯轴组件为两段可动式且包括芯轴支座14和滚轮支座18，所述的芯轴支座14为中空结构且设有中空的载罐芯轴13，载罐芯轴13上设有承托金属罐的3个轴承，芯轴支座14通过4根定位杆可伸缩地安装在滚轮支座18上，定位杆上套设有用于减少阻力的直线轴承，芯轴支座14顶部安装有离位滚轮15，芯轴支座14底部通过压缩弹簧17与滚轮支座18连接，芯轴支座14上的气路通道与压力器和抽真空装置相连，其中压力器用于吹除罐体，抽空装置用于吸附罐体，滚轮支座18后面安装有与机架上凸轮槽配合运动的芯轴滚轮16，滚轮支座18底部通过2根导杆19固定在芯轴转盘4上；

所述的后段机架6上安装有印刷芯轴离位器，印刷芯轴离位器位于芯轴转盘4和胶板轮9相切处附近，印刷芯轴离位器包括离位器底座、快速气缸24、推动支板25和离位滚轮导板26，所述的离位器底座上安装有快速气缸24，推动支板25上固定有离位滚轮导板26，离位滚轮导板26的前侧型面与对应区段的离位滚轮15运动轨迹相同，快速气缸24的活塞杆与推动支板25固定连接，离位器底座两端对称安装有与推动支板25固定连接的且可往复运动的弹簧轴20，离位器底座上安装有弹簧座22，复位弹簧23设置在弹簧座22内并嵌套在弹簧轴20外，弹簧轴20上套设有用于减轻阻力的无油轴承21。

作为本实施例进一步地优选方案，所述的后段机架6上还安装有与印刷芯轴离位器结构相同的光油芯轴离位器，光油芯轴离位器设置在光油机5与芯轴转盘4相切处的附近。

在本实施例中，芯轴离位器的滚轮导板与芯轴组件上的离位滚轮15配合使用，正常状态时，滚轮导板不与离位滚轮15接触，不影响芯轴组件的运行；当金属罐印刷机检测到损罐（可通过现有的影像检测装置进行），向电磁阀发送延时启动指令，当承载损罐的芯轴组件运行至印刷或光漆区段时，快速气缸24动作，滚轮导板被推进，将离位滚轮15及与其紧固的载罐芯轴13顶离原轨道，因而损罐不与橡胶布或光油印辊接触，离开该区段后，气缸即由复位弹簧23回位，滚轮导板与离位滚轮15重新脱离接触而不影响正常罐的承印和承涂光油。

本发明的工作过程为：金属罐在进罐机构中由连续转动被进罐芯轮分成单个的独立转动，

芯轴转盘4上设有与载罐芯轴13同心的拨盘，后段机架上固定安装有进罐斜板，金属罐自进罐机构的出口处落入拨盘中，这一过程中由于进罐斜板的设置使得金属罐产生轴向的推力，由于芯轴组件中的载罐芯轴13设有负压通道，使得金属罐快速、准确地吸附到载罐芯轴13上，金属罐从入口进入芯轴转盘4，同时8个墨斗通过传墨、窜墨、匀墨将各色油墨均匀涂敷带印刷滚筒的凸印板上形成8色图标，芯轴转盘4承载着36个金属罐旋转，相继与胶板轮9接触，胶板上的图标移印到罐体外围圆柱面，随后与光油轮接触将罐体外围圆柱面涂布光油，发现损罐时离位器开启，将损罐顶开，避免印版滚筒8或光油轮与金属罐接触，完成印刷的罐体转移到传输盘2，传输盘上设有与载罐芯轴13、金属罐同心的承接部，承接部为直径略大于金属罐直径的中空筒体结构，承接部内连接与压力器及抽真空装置连接的承接通道，当金属罐和传输盘2的承接部对准同心后，载罐芯轴13的抽真空关闭、压力器开启，承接部的抽真空开启，从而顺利将罐体转移至传输盘2上，传输盘2再将罐体送到后段机架6上的提升装置（可用同样的机理进行转移），损罐由此吹离印罐机并最终落入收集箱中。

本发明的整体特点为：对印刷机的每个功能执行组元，如印版滚筒8、胶板轮9、芯轴转盘4、传输盘2分别配置伺服电机12和运动控制器，通过总线建立各电机的通讯连网，实行同步调控，建立损罐检测、芯轴离位器、后段高压吹嘴的通讯联络及程序执行功能，以及建立基于Windows平台的人机通讯触摸操作界面，实行操作的实时控制。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种高速无轴传动金属罐印刷机，包括机座、后段机架、进罐机构、芯轴转盘、传输盘、光油机、前段机架、胶板轮、印版滚筒和输墨机构，其特征在于：所述的机座上安装有前段机架和后段机架，所述的后段机架中部安装有芯轴转盘，芯轴转盘的外圆均匀安装有若干套可动式芯轴组件，芯轴组件后部的芯轴滚轮能随芯轴转盘的转动而沿后段机架上的凸轮槽进行滚动，进罐机构位于后段机架左上角并与芯轴转盘的进罐端搭接，传输盘位于后段机架左下角并与芯轴转盘的出罐端搭接，光油机安装在芯轴转盘右下方的机座上，所述的前段机架上安装有胶板轮，胶板轮外侧的前段机架上均匀安装有若干套印版滚筒组件和输墨机构，所述的印版滚筒组件、胶板轮、芯轴转盘、传输盘均配置有伺服电机，各个伺服电机上设有运动控制器并通过总线通讯联网至后台进行同步控制；所述的芯轴组件为两段可动式且包括芯轴支座和滚轮支座，所述的芯轴支座为中空结构且设有中空的载罐芯轴，芯轴支座通过定位杆可伸缩地安装在滚轮支座上，芯轴支座顶部安装有离位滚轮，芯轴支座底部通过压缩弹簧与滚轮支座连接，芯轴支座内设的气路通道与压力器和抽真空装置相连，滚轮支座后面安装有与机架上凸轮槽配合运动的芯轴滚轮，滚轮支座底部通过导杆固定在芯轴转盘上。

2.根据权利要求1所述的高速无轴传动金属罐印刷机，其特征在于：所述的印版滚筒组件包括伺服电机、套筒、传动轴和印版滚筒，所述的伺服电机通过传动轴与印版滚筒连接，传动轴通过轴承组件安装在套筒上，套筒安装在前段机架上，所述的输墨机构包括输墨辊组、齿轮箱和变频电机，所述的齿轮箱设置在前段机架顶部，齿轮箱一端安装有变频电机，齿轮箱另一端安装有与印版滚筒配合使用的输墨辊组。

3.根据权利要求2所述的高速无轴传动金属罐印刷机，其特征在于：所述的输墨辊组包括依次设置的墨斗、上墨辊、传墨辊、匀墨辊、窜墨辊、着墨辊，其中墨斗1个，窜墨辊1个，其余各辊均为2个，同时所有辊都由齿轮箱进行传动。

4.根据权利要求2或3所述的高速无轴传动金属罐印刷机，其特征在于：所述的印版滚筒组件中，传动轴轴线相对套筒轴线偏移且最大偏移量为2mm。

5.根据权利要求1所述的高速无轴传动金属罐印刷机，其特征在于：所述的后段机架上安装有印刷芯轴离位器，印刷芯轴离位器包括离位器底座、快速气缸、推动支板和离位滚轮导板，所述的离位器底座上安装有快速气缸，推动支板上固定有离位滚轮导板，快速气缸的活塞杆与推动支板固定连接，离位器底座两端对称安装有与推动支板固定连接的且可往复运动的弹簧轴，离位器底座上安装有弹簧座，复位弹簧设置在弹簧座内并嵌套在弹簧轴外。

6.根据权利要求5所述的高速无轴传动金属罐印刷机，其特征在于：所述的后段机架上还安装有与印刷芯轴离位器结构相同的光油芯轴离位器。