CN106739509B - 在线喷印装置 - Google Patents
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Abstract
一种在线喷印装置，包括支架和多个主喷头，这多个主喷头均安装在支架上并且自左至右依次排列，其特征在于：所述在线喷印装置还包括备用喷头、平移座以及能够驱动平移座左右平移的平移机构，备用喷头安装在平移座上，备用喷头处在各主喷头的前方或后方；备用喷头和各主喷头均为自清洗喷头。本发明用于在卷筒纸上联线喷码（如联线喷印二维码），需要清洗各主喷头时，利用备用喷头在主喷头进行自清洗时替换该主喷头进行喷印，因此不需要停机就能清洗喷头，解决了现有技术中因喷头堵塞而引起的停机问题，有利于确保生产的连续进行，减少材料和人工的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及印刷设备，具体涉及一种在线喷印装置。
背景技术
大数据、互联网的快速发展，使得信息的价值和对信息的科学管理已经成为很多企业管理的突破点。随着产品防伪技术的提升、对防伪要求的提高、以及产品信息的储存量的增加，既具有信息储存功能又具有防伪功能的二维码，已逐渐在很多产品的包装上甚至一些宣传海报上使用，成为企业的一种防伪和宣传的工具。
目前在卷筒纸上喷码（如联线喷印二维码）有两种方式，一种是联线喷印方式，另一种是离线喷印方式。离线喷印方式就是先在卷筒纸印刷机上对卷筒纸印刷完颜色后进行收卷，然后再在卷筒纸喷码平台上对卷筒纸进行喷码，喷码完成后裁切成大张供后面的工序使用。联线喷印方式就是在卷筒纸印刷设备上联线喷印的方式（即在同一台卷筒纸印刷设备上，先对卷筒纸印刷完颜色，再对卷筒纸进行喷码），联线喷印方式与离线喷印方式相比效率更高，但因喷头经常需要清洗，卷筒纸印刷设备就需要经常停机等待，卷筒纸印刷设备每停一次机都会浪费很多材料和人工，因此很难在行业内得到推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在线喷印装置，这种在线喷印装置可用于在卷筒纸上联线喷码（如联线喷印二维码），不需要停机就能清洗喷头，有利于确保生产的连续进行，减少材料和人工的浪费。采用的技术方案如下：
一种在线喷印装置，包括支架和多个主喷头，这多个主喷头均安装在支架上并且自左至右依次排列，其特征在于：所述在线喷印装置还包括备用喷头、平移座以及能够驱动平移座左右平移的平移机构，备用喷头安装在平移座上，备用喷头处在各主喷头的前方或后方；备用喷头和各主喷头均为自清洗喷头。
通常，上述备用喷头与主喷头在前后方向上的距离是卷筒纸上前后相邻的两行喷码区域的中心距的整数倍。
本发明中，前后方向是指卷筒纸的输纸方向，通常也称为纵向；左右方向是指垂直于卷筒纸的输纸方向的方向，通常也称为横向。
自清洗喷头是指带有自动清洗功能的喷头，例如：自清洗喷头进行自清洗时，自清洗喷头进行高压喷墨（喷墨压力比正常进行喷印时高些），将附着在喷头上的脏物（主要是附着在喷头的油墨过滤器上的杂质）吹出，此时需在喷头下面放置一个接墨盘，接收夹带有脏物的油墨。自清洗喷头及相关装置在市场上可以购买到，例如，英国多米诺印刷科技公司提供的K600i喷墨打印系统。
上述在线喷印装置中，各主喷头是正常喷印时进行喷印的喷头，备用喷头是主喷头进行自清洗时替换该主喷头进行喷印的喷头。
卷筒纸上的喷码区域按多行多列的方式排列，自左至右依次排列的多个喷码区域组成一行喷码区域。主喷头的数量与每行喷码区域中喷码区域的个数相同，且各主喷头与每行喷码区域中的各喷码区域一一对应。
正常喷印时，在线喷印装置对卷筒纸上的喷码区域逐行进行喷印；当某一行喷码区域到达与各主喷头对应的位置时，各主喷头同时对该行喷码区域中的各喷码区域进行喷印，完成该行喷码区域的喷印后，卷筒纸前进一步，将下一行喷码区域送至与各主喷头对应的位置，再进行下一次喷印，如此循环。正常喷印时备用喷头不进行喷印工作。
当需要对某个主喷头进行清洗时，平移机构带动平移座及备用喷头平移，使备用喷头移动至与该主喷头对应的位置（此时备用喷头与该主喷头的连线平行于卷筒纸的输纸方向）；随后备用喷头开始喷印，而对应位置的主喷头则停止喷印，开始自清洗工作；等该主喷头自清洗工作完成后，该主喷头开始喷印工作，备用喷头停止喷印工作，完成一次替换、清洗工作；随后，备用喷头可开始对下一个主喷头的替换、清洗工作。当所有主喷头的替换、清洗工作都完成后，完成一个替换、清洗所有主喷头的周期。在所有主喷头的替换、清洗工作都完成后，在线喷印装置恢复至正常喷印状态（即由各主喷头对卷筒纸上的喷码区域逐行进行喷印），备用喷头开始自清洗工作。备用喷头自清洗工作完成后，为下一个替换、清洗所有主喷头的周期做好准备。
通常可定期对主喷头进行替换、清洗，相邻两个替换、清洗所有主喷头的周期之间的时间间隔根据生产实际情况确定。优选在一个替换、清洗所有主喷头的周期内，自左至右依次对各主喷头进行替换、清洗工作，或者自右至左依次对各主喷头进行替换、清洗工作。
优选方案中，上述平移机构包括滚珠丝杆、驱动电机和伺服控制器，滚珠丝杆的螺杆可转动安装在支架上且为左右走向，滚珠丝杆的螺母与平移座连接，驱动电机的动力输出轴与滚珠丝杆的螺杆传动连接，驱动电机与伺服控制器相应的控制信号输出端电连接。伺服控制器发送控制信号至驱动电机，驱动电机带动滚珠丝杆的螺杆旋转，滚珠丝杆的螺杆通过螺母带动平移座及备用喷头平移；当备用喷头到达与所要替换的主喷头对应的位置时，驱动电机暂停，平移座及备用喷头停留在该位置。
更优选上述平移机构还包括用于检测滚珠丝杆的螺杆的转动角度的编码器，编码器与伺服控制器相应的信号输入端电连接。编码器通常固定安装在支架上。一种具体方案中，上述滚珠丝杆的螺杆一端与驱动电机的动力输出轴传动连接，编码器与滚珠丝杆的螺杆另一端连接或紧密接触。滚珠丝杆的螺杆的转动角度大小与平移座及备用喷头的横向平移距离相对应。编码器对滚珠丝杆的螺杆的转动角度进行检测，转换成相应的脉冲信号后传送给伺服控制器。各主喷头自左至右依次排列成一直线，根据印刷版面的需求，把各主喷头的位置调整好，根据各主喷头的横向坐标设定相应的编码器脉冲预设值，并把各编码器脉冲预设值输入到伺服控制器中，备用喷头在初始时通常处于横向坐标原点。根据各主喷头的横向坐标设定相应的编码器脉冲预设值，当需要对某个主喷头进行清洗时，驱动电机驱动滚珠丝杆的螺杆旋转，带动平移座及备用喷头平移，同时，编码器对横向驱动螺杆的转动角度进行检测，转换成相应的脉冲信号后传送给伺服控制器，伺服控制器对编码器产生的脉冲进行计数；当编码器脉冲计数数值等于该主喷头对应的编码器脉冲预设值时，伺服控制器发出控制信号给驱动电机，驱动电机暂停，滚珠丝杆的螺杆停止旋转，此时备用喷头处在与所要替换的主喷头对应的位置。
更优选方案中，上述平移机构还包括平移导轨，平移导轨固定安装在支架上并且平行于滚珠丝杆的螺杆，平移座上设有与平移导轨配合的直线轴承、导向套或滑块。平移导轨通常设有两个，两个平移导轨分处于滚珠丝杆两侧。
另一优选方案中，上述平移机构包括横向驱动螺杆、驱动电机和伺服控制器，横向驱动螺杆可转动安装在支架上且为左右走向，平移座上设有与横向驱动螺杆相啮合的螺母或螺孔，驱动电机的动力输出轴与横向驱动螺杆传动连接，驱动电机与伺服控制器相应的控制信号输出端电连接。伺服控制器发送控制信号至驱动电机，驱动电机带动横向驱动螺杆旋转，横向驱动螺杆带动平移座及备用喷头平移；当备用喷头到达与所要替换的主喷头对应的位置时，驱动电机暂停，平移座及备用喷头停留在该位置。
更优选上述平移机构还包括用于检测横向驱动螺杆的转动角度的编码器，编码器与伺服控制器相应的信号输入端电连接。编码器通常固定安装在支架上。一种具体方案中，上述横向驱动螺杆一端与驱动电机的动力输出轴传动连接，编码器与横向驱动螺杆另一端连接或紧密接触。横向驱动螺杆的转动角度大小与平移座及备用喷头的横向平移距离相对应。编码器对横向驱动螺杆的转动角度进行检测，转换成相应的脉冲信号后传送给伺服控制器。各主喷头自左至右依次排列成一直线，根据印刷版面的需求，把各主喷头的位置调整好，根据各主喷头的横向坐标设定相应的编码器脉冲预设值，并把各编码器脉冲预设值输入到伺服控制器中，备用喷头在初始时通常处于横向坐标原点。根据各主喷头的横向坐标设定相应的编码器脉冲预设值，当需要对某个主喷头进行清洗时，驱动电机驱动横向驱动螺杆旋转，带动平移座及备用喷头平移，同时伺服控制器对编码器产生的脉冲进行计数；当编码器脉冲计数数值等于该主喷头对应的编码器脉冲预设值时，伺服控制器发出控制信号给驱动电机，驱动电机暂停，横向驱动螺杆停止旋转，此时备用喷头处在与所要替换的主喷头对应的位置。
更优选方案中，上述平移机构还包括平移导轨，平移导轨固定安装在支架上并且平行于横向驱动螺杆，平移座上设有与平移导轨配合的直线轴承、导向套或滑块。平移导轨通常设有两个，两个平移导轨分处于横向驱动螺杆两侧。
此外，上述平移机构也可采用同步带、齿条/齿轮等常规机构。例如，上述平移机构包括平移电机、同步带和两个同步带轮；两个同步带轮均可转动安装在支架上，同步带为环形带，两个同步带轮共同将同步带张紧，同步带的两个直线段均为左右方向；平移电机固定安装在平移座上，平移电机的动力输出轴与一同步带轮传动连接。或者，上述平移机构包括平移电机、齿轮和齿条，平移电机固定安装在平移座上，齿轮可转动安装在平移座上并且与平移电机的动力输出轴传动连接，齿条沿左右方向设于支架上，齿轮与齿条相啮合。
优选方案中，上述在线喷印装置还包括主喷头支撑导轨和多个主喷头滑座，主喷头支撑导轨设于支架上且为左右走向，各主喷头滑座均安装在主喷头支撑导轨上；主喷头滑座上设有与主喷头支撑导轨配合的直线轴承、导向套或滑块，并且主喷头滑座上设有能够将主喷头滑座固定在主喷头支撑导轨上的紧固件（如螺钉，该螺钉拧紧时顶住主喷头支撑导轨，拧松时与主喷头支撑导轨脱离接触）；主喷头滑座与主喷头数量相同且一一对应，主喷头安装在主喷头滑座上。进行生产前，根据印刷版面的需求，将各主喷头滑座及主喷头沿主喷头支撑导轨移动至所需位置，然后通过紧固件将主喷头滑座固定在主喷头支撑导轨上，即可完成各主喷头的位置调整。
本发明用于在卷筒纸上联线喷码（如联线喷印二维码），需要清洗各主喷头时，利用备用喷头在主喷头进行自清洗时替换该主喷头进行喷印，因此不需要停机就能清洗喷头，解决了现有技术中因喷头堵塞而引起的停机问题，有利于确保生产的连续进行，减少材料和人工的浪费。
附图说明
图1是本发明优选实施例的结构示意图；
图2是本发明优选实施例的工作原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，这种在线喷印装置包括支架1、多个主喷头2（本实施例中主喷头设有四个，分别为主喷头2-1、2-2、2-3、2-4）、备用喷头3、平移座4以及能够驱动平移座4左右平移的平移机构；四个主喷头2均安装在支架1上并且自左至右依次排列；备用喷头3安装在平移座4上；备用喷头3处在各主喷头2的前方；备用喷头3和各主喷头2均为自清洗喷头。
上述平移机构包括滚珠丝杆5、驱动电机6、伺服控制器7和编码器8；滚珠丝杆5的螺杆51可转动安装在支架1上且为左右走向（滚珠丝杆5的螺杆51通过两个轴承17可转动安装在支架1），滚珠丝杆5的螺母52与平移座4连接，驱动电机6的动力输出轴与滚珠丝杆5的螺杆51传动连接，驱动电机6与伺服控制器7相应的控制信号输出端电连接；编码器8用于检测滚珠丝杆5的螺杆51的转动角度（编码器8对滚珠丝杆5的螺杆51的转动角度进行检测，转换成相应的脉冲信号后传送给伺服控制器7），编码器8与伺服控制器7相应的信号输入端电连接。本实施例中，编码器8固定安装在支架1上，滚珠丝杆5的螺杆51一端与驱动电机6的动力输出轴传动连接（例如通过联轴器连接，或通过同步带连接），编码器8与滚珠丝杆5的螺杆51另一端连接。
上述平移机构还包括平移导轨9，平移导轨9固定安装在支架1上并且平行于滚珠丝杆5的螺杆51，平移座4上设有与平移导轨9配合的直线轴承10。平移导轨9设有两个，两个平移导轨9分处于滚珠丝杆5两侧。
本实施例的在线喷印装置还包括主喷头支撑导轨11和多个主喷头滑座12（本实施例设有四个主喷头滑座12），主喷头支撑导轨11设于支架1上且为左右走向，各主喷头滑座12均安装在主喷头支撑导轨11上；主喷头滑座12上设有与主喷头支撑导轨11配合的直线轴承13，并且主喷头滑座12上设有能够将主喷头滑座12固定在主喷头支撑导轨11上的紧固件14（紧固件14采用螺钉，该螺钉拧紧时顶住主喷头支撑导轨11，拧松时与主喷头支撑导轨11脱离接触）；主喷头滑座12与主喷头2一一对应，主喷头2安装在主喷头滑座12上。进行生产前，根据印刷版面的需求，将各主喷头滑座12及主喷头2沿主喷头支撑导轨11移动至所需位置，然后通过紧固件14将主喷头滑座12固定在主喷头支撑导轨11上，即可完成各主喷头2的位置调整。
下面简述一下本在线喷印装置的工作原理：
参考图2，备用喷头3与主喷头2在前后方向上的距离L是卷筒纸15上前后相邻的两行喷码区域的中心距Y的整数倍（如1倍）。卷筒纸15上的喷码区域16按多行多列的方式排列，本实施例中，卷筒纸15上的喷码区域16排成四列，自左至右依次排列的四个喷码区域16组成一行喷码区域。四个主喷头2-1、2-2、2-3、2-4与每行喷码区域中的四个喷码区域16-1、16-2、16-3、16-4一一对应。卷筒纸15的输送方向如图2中的箭头所示。
正常喷印时，在线喷印装置对卷筒纸15上的喷码区域16逐行进行喷印；当某一行喷码区域16到达与各主喷头2对应的位置时，各主喷头2同时对该行喷码区域中的各喷码区域16进行喷印，完成该行喷码区域16的喷印后，卷筒纸15前进一步，将下一行喷码区域16送至与各主喷头2对应的位置，再进行下一次喷印，如此循环。正常喷印时备用喷头3不进行喷印工作。
当需要对某个主喷头2进行清洗时，平移机构带动平移座4及备用喷头3平移，使备用喷头3移动至与该主喷头2对应的位置（如图1所示的主喷头2-1，此时备用喷头3与该主喷头2-1的连线平行于卷筒纸的输纸方向）；随后备用喷头3开始喷印，而对应位置的主喷头2-1则停止喷印，开始自清洗工作；等该主喷头2-1自清洗工作完成后，该主喷头2-1开始喷印工作，备用喷头3停止喷印工作，完成一次替换、清洗工作；随后，备用喷头3可开始对下一个主喷头2的替换、清洗工作（依次对主喷头2-1、2-2、2-3、2-4进行替换、清洗工作）。当所有主喷头2的替换、清洗工作都完成后，完成一个替换、清洗所有主喷头2的周期。在所有主喷头2的替换、清洗工作都完成后，在线喷印装置恢复至正常喷印状态（即由各主喷头2对卷筒纸15上的喷码区域16逐行进行喷印），备用喷头3开始自清洗工作。备用喷头3自清洗工作完成后，为下一个替换、清洗所有主喷头2的周期做好准备。
可定期对主喷头2进行替换、清洗，相邻两个替换、清洗所有主喷头2的周期之间的时间间隔根据生产实际情况确定。
平移机构按下述方式工作：根据各主喷头2的横向坐标设定相应的编码器脉冲预设值，当需要对某个主喷头2进行清洗时，伺服控制器7发送控制信号至驱动电机6，驱动电机6驱动滚珠丝杆5的螺杆51旋转，滚珠丝杆5的螺杆51通过螺母52带动平移座4及备用喷头3平移，同时，编码器8对滚珠丝杆5的螺杆51的转动角度进行检测，转换成相应的脉冲信号后传送给伺服控制器7，伺服控制器7对编码器8产生的脉冲进行计数；当编码器脉冲计数数值等于该主喷头2对应的编码器脉冲预设值时，伺服控制器7发出控制信号给驱动电机6，驱动电机6暂停，滚珠丝杆5的螺杆51停止旋转，此时备用喷头3处在与所要替换的主喷头2对应的位置。
其他实施方案中，备用喷头也可处在各主喷头的后方；平移机构也可采用其他能够驱动平移座左右平移的机构。
Claims (10)
1.一种在线喷印装置，包括支架和多个主喷头，这多个主喷头均安装在支架上并且自左至右依次排列，其特征在于：所述在线喷印装置还包括备用喷头、平移座以及能够驱动平移座左右平移的平移机构，备用喷头安装在平移座上，备用喷头处在各主喷头的前方或后方；备用喷头和各主喷头均为自清洗喷头。
2.根据权利要求1所述的在线喷印装置，其特征是：所述平移机构包括滚珠丝杆、驱动电机和伺服控制器，滚珠丝杆的螺杆可转动安装在支架上且为左右走向，滚珠丝杆的螺母与平移座连接，驱动电机的动力输出轴与滚珠丝杆的螺杆传动连接，驱动电机与伺服控制器相应的控制信号输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的在线喷印装置，其特征是：所述平移机构还包括用于检测滚珠丝杆的螺杆的转动角度的编码器，编码器与伺服控制器相应的信号输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的在线喷印装置，其特征是：所述滚珠丝杆的螺杆一端与驱动电机的动力输出轴传动连接，编码器与滚珠丝杆的螺杆另一端连接或紧密接触。
5.根据权利要求2所述的在线喷印装置，其特征是：所述平移机构还包括平移导轨，平移导轨固定安装在支架上并且平行于滚珠丝杆的螺杆，平移座上设有与平移导轨配合的直线轴承、导向套或滑块。
6.根据权利要求1所述的在线喷印装置，其特征是：所述平移机构包括横向驱动螺杆、驱动电机和伺服控制器，横向驱动螺杆可转动安装在支架上且为左右走向，平移座上设有与横向驱动螺杆相啮合的螺母或螺孔，驱动电机的动力输出轴与横向驱动螺杆传动连接，驱动电机与伺服控制器相应的控制信号输出端电连接。
7.根据权利要求6所述的在线喷印装置，其特征是：所述平移机构还包括用于检测横向驱动螺杆的转动角度的编码器，编码器与伺服控制器相应的信号输入端电连接。
8.根据权利要求7所述的在线喷印装置，其特征是：所述横向驱动螺杆一端与驱动电机的动力输出轴传动连接，编码器与横向驱动螺杆另一端连接或紧密接触。
9.根据权利要求6所述的在线喷印装置，其特征是：所述平移机构还包括平移导轨，平移导轨固定安装在支架上并且平行于横向驱动螺杆，平移座上设有与平移导轨配合的直线轴承、导向套或滑块。
10.根据权利要求1-9任一项所述的在线喷印装置，其特征是：所述在线喷印装置还包括主喷头支撑导轨和多个主喷头滑座，主喷头支撑导轨设于支架上且为左右走向，各主喷头滑座均安装在主喷头支撑导轨上；主喷头滑座上设有与主喷头支撑导轨配合的直线轴承、导向套或滑块，并且主喷头滑座上设有能够将主喷头滑座固定在主喷头支撑导轨上的紧固件；主喷头滑座与主喷头数量相同且一一对应，主喷头安装在主喷头滑座上。
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