CN106541694A - 一种3d增材印花机定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D增材印花机定位装置，涉及印花设备技术领域，其中3D增材印花机定位装置包括初步定位模块和精确定位模块，印花机行进轨道上设置有两个以上的定位柱，定位柱与初步定位模块和精确定位模块相配合，所述初步定位模块包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元沿印花机的行进方向设置在定位柱的一侧；所述精确定位模块包括夹紧副和顶推装置，夹紧副设置在顶推装置上，所述夹紧副和顶推装置沿印花机的行进方向设置在定位柱的另一侧，所述夹紧副和定位柱相适配。本发明通过定位柱与初步定位模块和精确定位模块的配合，实现3D增材印花机的快速、精确定位。

Description

一种3D增材印花机定位装置

技术领域

本发明涉及印花设备技术领域，尤其涉及3D增材印花机定位装置。

背景技术

印花机是一种染整设备，适用于多种材质印花，经过改装，印花机的应用范围更加广泛，不再限于纸张印刷。现有的印花机主要有：热转移印花机、数码印花机(万能打印机)、平网印花机、圆网印花机、走台印花机等。

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。现有的印花机只是用来印染图案，无法实现增材制造，材料的累加只有通过人工的堆叠才能实现。由于增材制造需要对胚布同一位置重复印染，因此所累加的材料的精度、油墨的厚度极难掌控，上述传统的人工增材方式生产效率低下，质量不易控制。

发明内容

通过改进传统的印花机，发明人发明了一种3D增材印花机，用以实现印花机的增材制造。在实施本发明时，发明人发现3D增材印花机需要在跑台间高速运行，因此对印花机的定位要求精准、快速，而现有的印花机定位装置无法实现3D增材印花机的快速、精确定位。

为此发明人提供了一种3D增材印花机定位装置，所述3D增材印花机定位装置包括初步定位模块和精确定位模块，印花机行进轨道上设置有两个以上的定位柱，定位柱与初步定位模块和精确定位模块相配合，所述初步定位模块包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元沿印花机的行进方向设置在定位柱的一侧；所述精确定位模块包括夹紧副和顶推装置，夹紧副设置在顶推装置上，所述夹紧副和顶推装置沿印花机的行进方向设置在定位柱的另一侧，所述夹紧副和定位柱相适配。

可选的，所述第一检测单元和第二检测单元为金属传感器、光电传感器或红外传感器。

可选的，所述第一检测单元和第二检测单元的间距为10-20cm。

可选的，所述夹紧副包括夹紧副主体、第一导向轮和第二导向轮，夹紧副主体上设有夹紧槽，所述第一导向轮和第二导向轮分别设置于夹紧槽开口处的左右两侧。

可选的，所述顶推装置包括齿轮、齿条和电机，所述齿轮和齿条相适配，齿轮设置在电机的转轴上。

可选的，还包括双滑块装置，双滑块装置包括第一连接件、第一推板、第一滑块、连接杆、第二滑块、第二推板和第二连接件，所述第一连接件、第一推板、第一滑块依次连接设置在与顶推装置同侧的印花机上，第二滑块、第二推板和第二连接件依次连接设置在印花机的另一侧，第一滑块与第二滑块之间通过连接杆连接。

区别于现有技术，上述技术方案中的3D增材印花机定位装置，通过初步定位模块与定位柱的配合，使印花机得以更快地减速、制动，进一步地，精确定位模块与定位柱的配合，定位柱得以被夹紧副所夹紧，使印花机能够被固定，同时双滑块装置确保网板能够实现两侧横移，避免了因网板的单侧横移而出现的印花图案错位问题。

附图说明

图1为本发明具体实施方式所述3D增材印花机的结构示意图；

图2为本发明具体实施方案所述3D增材印花机定位装置的局部放大示意图A；

图3为本发明具体实施方案所述双滑块装置的局部放大示意图B。

标号说明：

11、定位柱，

12、第一检测单元，

13、第二检测单元，

21、夹紧副，

22、齿轮，

23、齿条，

31、第一滑块，

32、第二滑块，

33、连接杆，

34、第一推板，

35、第一连接件，

36、第二推板，

37、第二连接件，

38、网板。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

首先说明本案所指的3D增材印花机是指通过改造现有丝网印刷达到增材制造的机械设备，3D增材印花机包括机架、行走装置、印刷机构和控制装置，其印刷一般工序为机架通过行走装置将印刷设备运送到印刷标上方，印刷标常为衣服面料和鞋子面料，在印刷标的面料表面印刷图案，然后移走印刷机构，之后用烘干设备烘干，烘干后再根据需要在图案上面再次印刷，然后再次印刷；直到实现设定好的增材制造的厚度。

本案所指的3D增材印花机包括控机架、行走装置、印刷机构和控制装置；其工作原理为所述机架上设有行走装置，所述行走装置包括与导轨匹配的行走轮、定位机构和伺服电机，机架在伺服电机的带动下通过行走轮行走，定位系统采用两步定位法，实现3D增材印花机定位，做好印花准备，即粗定位和精定位结合实现的快速定位，在机架上设有两个传感器，首先机架在伺服电机的带动下行走，直到第一传感器检测到预设好的定位标的后，定位标可为定位柱，伺服电机减速慢行，当第二传感器检测到定位标的时伺服电机停止运动，机架与定位柱的相对位置因机器惯性力的原因并不确定，但接近确定值，此时精确定位的导向轮停在定位柱的附近，接着对位导向轮在齿轮齿条的作用下顶向定位柱，接触后，对位导向轮产生沿行走方向的力，从而实现精确定位，从而使3D增材印花机停在跑台的预设位置上，在跑台间高速运行的3D增材印花机，通过跑台上定位柱与初步定位模块和精确定位模块的配合，达到充分减速制动并夹紧卡和，实现3D增材印花机的快速、精确定位，因此就有了本案的设计。

请参阅图1至图3，本发明提供了一种3D增材印花机定位装置，包括初步定位模块和精确定位模块，印花机行进轨道上设置有两个以上的定位柱11，定位柱11与初步定位模块和精确定位模块相配合，所述初步定位模块包括第一检测单元12和第二检测单元13，第一检测单元12和第二检测单元13沿印花机的行进方向设置在定位柱11的一侧；所述精确定位模块包括夹紧副21和顶推装置，夹紧副21设置在顶推装置上，所述夹紧副21和顶推装置沿印花机的行进方向设置在定位柱11的另一侧，所述夹紧副21和定位柱11相适配。当第一检测单元12检测到定位柱11时，印花机开始减速，电机的正反转将调整印花机的位置直至定位柱11最接近第二检测单元13时，印花机静止并实现初步定位。进一步地，顶推装置的顶推力使夹紧副迫近定位柱，由于顶推力的作用，定位柱11与顶推装置之间将产生一个水平相互作用的力，因为定位柱与夹紧副相适配，所以定位柱11能够被夹紧副21所夹紧，实现精确定位。

本实施例中的定位柱为柱状的部件，同时定位柱的形状并不限于圆柱，也可以是棱柱或其他柱状物，只要定位柱的形状与夹紧副相适配，使得定位柱能被夹紧副所夹紧，都是本发明所要保护的对象。

本实施例中，第一检测单元和第二检测单元包括但不限于金属传感器，也可是光电传感器或红外传感器，当第一检测单元检测到定位柱时，印花机开始减速，若印花机静止时第二检测单元还未检测到定位柱的位置信息，则电机继续工作直至第二检测单元检测到定位柱的位置信息，此时电机停止工作；若印花机静止时第二检测单元已经检测到过定位柱的位置信息，且信号较弱或者消失，则电机反转直至第二检测单元再次检测到定位置的位置信息，此时电机停止工作。

本实施例中，夹紧副设置在顶推装置上，在此我们对该方向性用语进行界定。所述夹紧副设置在顶推装置上并不局限于夹紧副设置在顶推装置的上方，只要夹紧副设置在顶推装置表面的任何能够使得夹紧副与定位柱相适配的地方都是本用语所要保护的对象。

在某些实施例中，所述第一检测单元和第二检测单元的间距为10-20cm，需要特别说明的是第一检测单元和第二检测单元的间距优选10-20cm，但不限于这个距离区间，第一检测单元和第二检测单元的间距过窄将导致印花机无法得到充分减速，最终静止时定位柱已经超过第二检测单元较多的距离；第一检测单元和第二检测单元的间距过宽将导致印花机减速路径过宽，最终静止时定位柱离第二检测单元还有较长的距离，上述情况都将增加电机的无用功。

在某些实施例中，夹紧副包括夹紧副主体、第一导向轮和第二导向轮，夹紧副主体上设有夹紧槽，所述第一导向轮和第二导向轮分别设置于夹紧槽开口处的，在顶推装置的顶推力作用下，夹紧副不断迫近定位柱，并产生一个水平的力，此时由于导向轮的导向作用，定位柱得以陷入定位槽并被夹紧副所夹紧。

在某些实施例中，顶推装置包括齿轮、齿条和电机，所述齿轮和齿条相适配，齿轮设置在电机的转轴上。电机驱动齿轮，再通过齿轮的传动带动齿条，三者相互配合组成顶推装置，夹紧副在顶推装置的作用下不断迫近定位柱，当定位柱被夹紧副夹紧时，印花机停止位移并开始印刷工作。

在具体的实施过程中，发明人发现因网板的尺寸较大，进行精确定位时若只是单侧进行会使得网板发生单侧横移，从而网板偏移导致印刷图案错位，为此发明人增设了一套双滑块装置，包括第一连接件、第一推板、第一滑块、连接杆、第二滑块、第二推板和第二连接件，所述第一连接件、第一推板、第一滑块依次连接设置在与顶推装置同侧的印花机上，第二滑块、第二推板和第二连接件依次连接设置在印花机的另一侧，第一滑块与第二滑块之间通过连接杆连接。前文提到顶推力的作用将使定位柱与顶推装置之间产生一个水平相互作用的力，此时，这个力将通过与网板连接的第一连接件依次传递给第一推板、第一滑块、连接杆、第二滑块、第二推板、第二连接件，最终传递给与第二连接件相连的对侧网板，实现力的传递，完成网板的两侧横移。由于顶推装置与导向轮的相互作用，对位导向轮产生沿行走方向的力，此力将经过高副轴承、摆轴、摆臂、推板带动网板做微小横移，滑块端部垂直滑块滑动方向连接一个深沟球轴承，轴承与摆臂线接触(摆臂上有腰孔，轴承外圈内嵌在摆臂上的腰孔里)，这样对位导向轮产生沿行走方向的力的时候，此力会推动第一滑块行走，第一滑块推动摆臂，摆臂带动摆轴摆动，通过摆轴与另外一端的摆臂带动第二滑块同步运动，进而带动与第二滑块连接的网板运动。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种3D增材印花机定位装置，其特征在于：包括初步定位模块和精确定位模块，印花机行进轨道上设置有两个以上的定位柱，定位柱与初步定位模块和精确定位模块相配合，所述初步定位模块包括第一检测单元和第二检测单元，第一检测单元和第二检测单元沿印花机的行进方向设置在定位柱的一侧；所述精确定位模块包括夹紧副和顶推装置，夹紧副设置在顶推装置上，所述夹紧副和顶推装置沿印花机的行进方向设置在定位柱的另一侧，所述夹紧副和定位柱相适配。

2.如权利要求1所述的3D增材印花机定位装置，其特征在于：所述第一检测单元和第二检测单元为金属传感器、光电传感器或红外传感器。

3.如权利要求1所述的3D增材印花机定位装置，其特征在于：所述第一检测单元和第二检测单元的间距为10-20cm。

4.如权利要求1所述的3D增材印花机定位装置，其特征在于：所述夹紧副包括夹紧副主体、第一导向轮和第二导向轮，夹紧副主体上设有夹紧槽，所述第一导向轮和第二导向轮分别设置于夹紧槽开口处的左右两侧。

5.如权利要求1所述的3D增材印花机定位装置，其特征在于：所述顶推装置包括齿轮、齿条和电机，所述齿轮和齿条相适配，齿轮设置在电机的转轴上。

6.如权利要求1所述的3D增材印花机定位装置，其特征在于：还包括双滑块装置，双滑块装置包括第一连接件、第一推板、第一滑块、连接杆、第二滑块、第二推板和第二连接件，所述第一连接件、第一推板、第一滑块依次连接设置在与顶推装置同侧的印花机上，第二滑块、第二推板和第二连接件依次连接设置在印花机的另一侧，第一滑块与第二滑块之间通过连接杆连接。