CN106864037A - 喷印集成机头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷印集成机头，包括：机架；弧形导轨竖直连接于所述机架前方；水平导轨横向水平活动连接于所述弧形导轨，以使所述水平导轨沿所述弧形导轨上下滑动；压电式喷墨头活动连接于所述水平导轨，并沿所述水平导轨滑动，所述压电式喷墨头两侧设置有LED冷光源。本发明能够在飞机机身的立式异形曲面喷涂高精度、立体感专机标识，喷印品在牢固性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性、抗风化性等适航性上具有很高的技术指标，能极大的改善常规套模式喷涂方式中存在的层次感差、分辨率低、分界面模糊等问题。

Description

喷印集成机头
技术领域
本发明涉及喷印设备领域，尤其涉及一种喷印集成机头。
背景技术
一般的喷印设备组件较多，体积、质量都很大，要运行如此笨重的系统对伺服电机、轨道要求很高，而且喷印平面越大，在进行曲面喷印过程中，喷头外源形成的喷印误差越大，当前国际国内市场，UV喷印市场，皆以水平俯式喷印为主，因为底座式平台高度低、质量大比较容易实现稳定性，但要应用到飞机机身客舱门的上方则需要承载机构具有更高的稳定性，而且大功率电机和轨道又会对承载机构的受力指标提出更高的要求，且现在的UV平板喷印大多无法避免层次感差、分辨率低等问题，满足不了使用需求。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种喷印集成机头，其能够在机身的立式异形曲面喷涂高精度、立体感专机标识，喷印品在牢固性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性、抗风化性等适航性上具有很高的技术指标，能极大的改善常规套模式喷涂方式中存在的层次感差、分辨率低、分界面模糊等问题。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种喷印集成机头，包括：
机架；弧形导轨，其竖直连接于所述机架前方；水平导轨，其横向水平活动连接于所述弧形导轨，以使所述水平导轨沿所述弧形导轨上下滑动；压电式喷墨头，其活动连接于所述水平导轨，并沿所述水平导轨滑动，所述压电式喷墨头两侧设置有LED冷光源。
优选的是，所述弧形导轨为LM滚动导轨HSR型滑轨。
优选的是，所述弧形导轨及水平导轨上分别设有光栅尺，所述弧形导轨上所设光栅尺为曲面金属光栅尺，所述水平导轨上所设光栅尺为玻璃光栅尺，所述光栅尺精度为1-3微米。
优选的是，所述弧形导轨后方设有传送带，所述传送带连接伺服电机，所述传送带为进口尼龙皮带，所述传送带上设置有1-3个气动张紧装置。
优选的是，所述传送带连接1-3个伺服电机，所述伺服电机采用小直径、高阻抗转子，所述转子的直径为15mm-25mm，所述转子的阻抗为1500Ω-1800Ω。
优选的是，所述压电式喷墨头为柯尼卡512型喷头，所述喷头为窄型喷头，所述喷头为窄型喷头宽高为10-15mm×35-50mm。
优选的是，所述压电式喷墨头后方连接二级墨盒，所述二级墨盒的长宽高为45-93mm×45-93mm×100-215mm。
优选的是，所述LED冷光源采用QUICK72型LED固化光源。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明通过在机架正面设置所述弧形导轨，使喷涂设备技术平台沿所述弧形导轨曲线运动，从而达到喷涂设备直接垂直待喷涂于飞机表面的目标；所述传送带连接的所述伺服电机是基于两相电的双向感应电机，可实现该喷印机高精度和高速度的要求，而且可保证曲线运行的稳定性与精准性；通过在UV固化系统中，采用对环境无害的环保UV固化材质，避免了对环境的破坏，且所述UV固化系统中采用LED冷光源，所述LED冷光源发射出的紫外线与墨水中的光凝固剂起反映，实现墨水的干燥，使得墨水在附着瞬间即固化成型，摆脱了流平和溶剂挥发的过程，这是实现高精密喷印的基础。
本发明的其它优点、目，标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的喷印集成机头结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种喷印集成机头，包括：
机架100；弧形导轨103，其竖直连接于所述机架100前方；水平导轨106，其横向水平活动连接于所述弧形导轨103，以使所述水平导轨106沿所述弧形导轨103上下滑动；压电式喷墨头104，其活动连接于所述水平导轨106，并沿所述水平导轨106滑动，所述压电式喷墨头104两侧设置有LED冷光源105。
以上方案中，通过在机架100正面设置所述弧形导轨103，使喷涂设备技术平台沿所述弧形导轨103曲线运动，从而达到喷涂设备直接垂直待喷涂于飞机表面的目标；所述传送带连接的所述伺服电机107是基于两相电的双向感应电机，可实现该喷印机高精度和高速度的要求，而且可保证曲线运行的稳定性与精准性；所述压电式喷墨头104喷墨是藉由压电晶体管施加电压使其产生形变，挤压液体产生高压而将液体喷出，这种喷墨方式更容易控制墨点的形状和大小，且不损伤喷头，可节省更换的成本，而且不必对喷墨头加热，不但速度快更可以有更多种印墨的选择；通过在UV固化系统中，采用对环境无害的环保UV固化材质，避免了对环境的破坏，且所述UV固化系统中采用LED冷光源105，所述LED冷光源105发射出的紫外线与墨水中的光凝固剂起反映，实现墨水的干燥，使得墨水在附着瞬间即固化成型，摆脱了流平和溶剂挥发的过程，这是实现高精密喷印的基础。
一个优选方案中，所述弧形导轨103为LM滚动导轨HSR型滑轨。
在上述方案中，所述弧形导轨103为4方向等负荷型LM滚动导轨HSR型滑轨。所述滑轨的钢球沿LM轨道和LM滑块上经过精密研磨加工的4列滚动面进行滚动，通过组装在LM滑块上的端盖板使钢球列循环运动，该型滑轨与采用滑动导向装置、滚针凸轮导向器的圆弧运动相比，R型圆弧滚动导轨可以获得无间隙的高精度运动，且可以实现旋转轴承不可能实现的5m以上的圆弧运动，有了高精度的所述弧形导轨103，可以确保喷印小车运行位移的精准性。
一个优选方案中，所述弧形导轨103及水平导轨106上分别设有光栅尺，所述弧形导轨103上所设光栅尺为曲面金属光栅尺，所述水平导轨106上所设光栅尺为玻璃光栅尺，所述光栅尺精度为1微米。
在上述方案中，所述光栅尺固定在导轨梁带有光栅格的塑料条上，所述玻璃光栅因其更好的稳定性设置在所述水平导轨106上，而在弧形导轨103上光栅尺则需要更高的强度来保证其稳定性，故选用强度更高的所述曲面金属光栅；因喷印精度控制在1微米的高精度需求，所述光栅尺精度为1微米，是实现精确定位喷印的必要要求之一。
一个优选方案中，所述弧形导轨103后方设有传送带101，所述传送带101连接伺服电机107，所述传送带101为进口尼龙皮带，所述传送带101上设置有2个气动张紧装置102。
在上述方案中，所述进口尼龙皮带在韧性和强度方面都更满足使用要求，所述弧形导轨103方向上，由于喷印机头是连同所述水平导轨106一起运动，整体质量较大，与所述弧形导轨103后方连接的所述传送带101上安装两个所述气动张紧装置102，依靠韧性较足的稳定气压，控制皮带的张紧程度使得位置精度更容易控制。
一个优选方案中，所述传送带101连接2个伺服电机107，所述伺服电机107采用小直径、高阻抗转子，所述转子的直径为19mm，所述转子的阻抗为1700Ω。
在上述方案中，所述传送带101连接2个伺服电机107，可使所述水平导轨106在所述弧形导轨103上进行曲面运行时，具有更高的稳定性与精准性；所述伺服电机107采用小直径转子可以减小电机运转、停止和逆转的惯性，所述转子的高阻抗可实现加速度线性化便于准确控制，满足该喷印机高精度和高速度的要求。
一个优选方案中，所述压电式喷墨头104为柯尼卡512型喷头，所述喷头为窄型喷头，所述喷头为窄型喷头宽高为11.5mm×40.9mm。
在上述方案中，由于喷头的尺寸是制约喷印小车喷印工作面大小的重要因素，在反复论证的基础上，结合其他组件的规格型号，考虑到平面点阵式喷头与喷印曲面匹配性不足的问题，采用了所述柯尼卡512型喷头，其为窄型喷头，所述窄型喷头宽11.5mm，高40.9mm，打印速度为42pl，精度为720dpi，该喷头采用全封闭的316L全钢制作，防水防老化，喷头寿命更长；采用双排进墨管，流量压力均匀；喷孔结构为双排错位结构，喷印精度高，喷射力量大，喷印质量更高；具有自动排气功能，不会出现堵头断墨现象；具有自动真空清洗和保湿吸盘装置，非常适宜工作要求精度高数量少的特点。
一个优选方案中，所述压电式喷墨头104后方连接二级墨盒，所述二级墨盒的长宽高为55mm×55mm×115mm。
在上述方案中，由于喷印设备一般组件较多，体积、质量都很大，要运行如此笨重的系统对伺服电机、轨道要求很高，而要实现立式曲面UV喷印，或者进一步解放UV喷印技术，就必须对喷印功能组件进行集成，所以所述二级墨盒的容量减至标准尺寸93mm×93mm×215mm的一半。
一个优选方案中，所述LED冷光源105采用QUICK72型LED固化光源。
在上述方案中，所述LED固化光源发射出的紫外线与墨水中的光凝固剂起反映，实现墨水的干燥，使得墨水在附着瞬间即固化成型，摆脱了流平和溶剂挥发的过程，这是实现高精密喷印的基础；通用的UV高压汞灯对紫外线的转化效率较低，而且会伴生大量的红外线，需要风燥组件对设备工作面进行物理降温，而加入风燥组件就增加了喷印设备的质量，与本发明要减轻所述喷印集成机头的理念矛盾，所以采用所述QUICK72型LED固化光源，该型光源体积小，紫外线转化率高且启动瞬间转化率即可到达80％以上，而且大部分集中在320nm附近，与选用的所述喷头型号匹配，这样，一方面，可以剔除掉庸余的风燥功能组件，另一方面，LED冷光源本身的体积和质量远小于高压汞灯，进一步减轻了所述喷印集成机头的重量。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种喷印集成机头，其特征在于，包括：
机架；
弧形导轨，其竖直连接于所述机架前方；
水平导轨，其横向水平活动连接于所述弧形导轨，以使所述水平导轨沿所述弧形导轨上下滑动；
压电式喷墨头，其活动连接于所述水平导轨，并沿所述水平导轨滑动，所述压电式喷墨头两侧设置有LED冷光源。
2.如权利要求1所述的喷印集成机头，其特征在于，所述弧形导轨为LM滚动导轨HSR型滑轨。
3.如权利要求1所述的喷印集成机头，其特征在于，所述弧形导轨及水平导轨上分别设有光栅尺，所述弧形导轨上所设光栅尺为曲面金属光栅尺，所述水平导轨上所设光栅尺为玻璃光栅尺，所述光栅尺精度为1-3微米。
4.如权利要求1所述的喷印集成机头，其特征在于，所述弧形导轨后方设有传送带，所述传送带连接伺服电机，所述传送带为进口尼龙皮带，所述传送带上设置有1-3个气动张紧装置。
5.如权利要求4所述的喷印集成机头，其特征在于，所述传送带连接1-3个伺服电机，所述伺服电机采用小直径、高阻抗转子，所述转子的直径为15mm-25mm，所述转子的阻抗为1500Ω-1800Ω。
6.如权利要求1所述的喷印集成机头，其特征在于，所述压电式喷墨头为柯尼卡512型喷头，所述喷头为窄型喷头宽高为10-15mm×35-50mm。
7.如权利要求1所述的喷印集成机头，其特征在于，所述压电式喷墨头后方连接二级墨盒，所述二级墨盒的长宽高为45-93mm×45-93mm×100-215mm。
8.如权利要求1所述的喷印集成机头，其特征在于，所述LED冷光源采用QUICK72型LED固化光源。
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