CN106985504A - 一种3d增材印花机网框自动装卸系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了3D增材印花机网框自动装卸系统，包括水平传送机构，包括传送轨道和网框底座，网框底座上设置有网框夹持机构，水平传送机构用于沿工作台水平方向将网框传送至3D增材印花底部的网框装卸区域，或将网框从3D增材印花底部的网框装卸区域移出；以及网框竖直升降机构，网框竖直升降机构包括设置于机架上的导轨，相对的设置于导轨上的两个网框支架，以及用于驱动网框支架移动的网框驱动机构，网框支架上设置有网框对准结构和网框连接结构；网框竖直升降机构用于对准并将水平传送机构上的网框固定于网框支架上，或将网框支架上的网框放置于水平传送机构上，从而实现网框自动装卸，大大提高了网框的更换效率和安装精度。

Description

一种3D增材印花机网框自动装卸系统

技术领域

本发明涉及布料印刷领域，特别是涉及一种用于布料印刷的3D增材印花机的印刷网框自动装卸系统。

背景技术

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；近二十年来，AM技术取得了快速的发展，"快速原型制造(Rapid Prototyping)"、"三维打印(3DPrinting)"、"实体自由制造(Solid Free-form Fabrication)"之类各异的叫法分别从不同侧面表达了这一技术的特点。

增材制造技术基于离散、堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式，增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3D打印、3D增材印花机网框升降装置等多种称谓，其内涵仍在不断深化，外延也不断扩展。

近年来，增材制造在纺织行业也得到了应用，特别是在服装和鞋业的面料制作加工方面。在纺织领域，主要是通过3D增材印花机对布料进行增材印刷。现有的3D增材印花机包括用于驱动印花机移动的驱动机构，以及用于完成增材印刷的印刷机构，其中，印刷机构包括印刷网板和刮刀控制机构。网板由网框和网纱组成，网纱设置于网框内，由网框将网纱绷紧，在网纱中设置有印刷的图案，图案区域印刷油墨可穿透过，其余部分则不能。在丝网印花中应根据印刷物的要求来选择网纱的目数。印刷机构工作时，刮刀在刮刀控制机构作用下在网板网纱上刮印，从而使得墨料能够均匀的渗透过网纱图案区域，均匀的转印在印刷面料上。在同一位置重复上述印刷过程即可实现增材印刷，以达到增材制造的厚度。3D增材印花机的网板需要安装在印花机的机架下，在印刷不同图案时，

目前在更换网板时，操作人员只能通过手从印花机与机台之间的间隙，将网板推动至印花机底部的网板装卸区域，然后再将网板固定于机架上。或将印花机吊起，再更换网板。由于机架与工作台的间隙小，不便于通过手将网板推送至装卸区域，从而大大降低了网板更换的工作效率。

发明内容

为此，需要提供一种3D增材印花机网框上网板装置，用于解决现有印花机网板更换操作不便和效率低下的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种3D增材印花机网框自动装卸系统，3D增材印花机设置于工作台上，包括机架和用于驱动3D增材印花机在工作台上移动的滚轮，所述网框自动装卸系统包括：

水平传送机构，水平传送机构设置于工作台上，包括传送轨道以及设置于传送轨道上的网框底座，所述网框底座上设置有用于夹紧网框的网框夹持机构，水平传送机构用于沿工作台水平方向将网框传送至3D增材印花底部的网框装卸区域，或将网框从3D增材印花底部的网框装卸区域移出；

以及网框竖直升降机构，网框竖直升降机构包括竖直设置于机架上的两条相互平行的导轨，两个可滑动且相对的设置于两条导轨上的网框支架，以及用于驱动网框支架移动的网框驱动机构，所述网框支架上设置有网框对准结构和用于使网框固定于网框支架上的网框连接结构；网框竖直升降机构用于对准并将水平传送机构上的网框固定于网框支架上，或将网框支架上的网框放置于水平传送机构上。

进一步的，所述网框相对的两个边框分别设置有定位孔和磁性金属件，所述网框对准结构包括与所述定位孔对应的设置于网框支架上的定位销，所述网框连接结构包括与所述磁性金属件对应的设置于网框支架上的电磁铁。

进一步的，所述网框上相对的两个边框分别设置有可拆的连接件，所述连接件包括连接件本体，用于与网框边框连接的第一连接部，以及用于与网框支架连接的第二连接部，所述定位孔设置于第二连接部上。

进一步的，所述第一连接部和第二连接部错层设置于连接件本体上并朝相反的方向凸出，并且第二连接部的水平位置高于第一连接部，所述网框支架的上表面与第二连接部的底部相连接。

进一步的，所述连接件为磁性金属材质，所述电磁铁和定位销竖直向上设置于网框支架上表面，电磁铁设置有与连接件本体连接的第一接触面以及与第二连接部连接的第二接触面，所述第一接触面与第二接触面相互垂直。

进一步的，所述网框支架包括竖直设置于导轨上的滑块以及水平设置于滑块上的网框连接部，所述网框对准结构和网框连接结构设置于所述网框连接部上。

进一步的，所述滑块上设置有沿竖直方向延伸的齿条，所述网框驱动机构包括驱动电机以及传动轴，所述传动轴的一端连接于驱动电机，另一设置有与所述齿条相啮合的齿轮。

进一步的，所述网框支架上设置有两个相对设置的导向轮，两个导向轮之间具有容导向条穿过的间距，所述机架上竖直设置有与所述导向轮相对的导向条。

进一步的，所述网框夹持机构为设置于网框底座一侧边的弹性夹或夹紧气缸。

区别于现有技术，上述技术方案3D增材印花机网框自动装卸系统包括水平传送机构和网框竖直升降机构，水平传送机构可将网框送入印花底部的网框装卸区域或将网框移出，所述网框竖直升降机构可实现网框对准并固定连接于机架上，并将网框卸载至水平传送机构上，从而实现网框自动装卸，大大提高了网框的更换效率和安装精度。

附图说明

图1为3D增材印花机的结构示意图；

图2为3D增材印花机网框自动装卸系统的结构示意图；

图3为3D增材印花机网框自动装卸系统的水平传送机构运送网板的结构示意图；

图4为3D增材印花机网框自动装卸系统的水平传送机构的结构示意图；

图5为图2的A部的局部放大图；

图6为图2的B部的局部放大图；

图7为网框支架与连接件的位置关系图。

附图标记说明：

1、3D增材印花机；

2、工作台；

3、水平传送机构；

4、网框；

11、机架；

12、网框竖直升降机构；

13、导向条；

14、导向轮；

21、轨道；

31、传送轨道；

32、网框底座；

33、驱动电机；

121、网框支架；

122、连接件；

123、导轨；

124、齿条；

125、传动轴；

126、齿轮；

321、弹性夹；

1211、网框连接部；

1212、电磁铁；

1213、定位销；

1214、滑块；

1221、连接件本体；

1222、第一连接部；

1223、第二连接部；

1224、定位孔。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图7，本实施例公开了一种3D增材印花机网框自动装卸系统。如图1及图2所示，本实施例3D增材印花机是指通过改进现有丝网印刷达到增材制造的机械设备。在3D增材印花机网框自动装卸系统中，3D增材印花机1设置于工作台2上，包括机架11和用于驱动3D增材印花机在工作台上移动的滚轮，3D增材印花机还包括印刷机构和控制装置，其印刷一般工序为通过滚轮将机架上的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，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。印制不同图案时要更换网框，本发明3D增材印花机网框自动装卸系统可自动装卸网框。

如图2、图3及图4所示，所述网框自动装卸系统包括水平传送机构3，水平传送机构设置于工作台上，包括传送轨道31以及设置于传送轨道上的网框底座32，网框底座可在传送轨道上来回滑动，所述网框底座上设置有用于夹紧网框的网框夹持机构，在本实施例中，所述网框夹持机构为弹性夹321，所述弹性夹设置于网框底座的一侧边，网框底座的另一侧边为挡板，或网框底座的两侧都设置有弹性夹，所述弹性夹用于夹持网板，弹性夹结构简单，且实用。为了提高传送稳定性，所述水平传送机构还包括同步带传动装置，同步带传动装置与网框底座固定连接。同步带传送它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点，转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力，传输用同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大。驱动电机33带动同步带传动，同步带将网框底座上的网板沿传送轨道传送至3D增材印花底部的网框装卸区域，或将网框从3D增材印花底部的网框装卸区域移出。

在另一些实施例中，所述网框夹持机构为设置于网框底座一侧边的夹紧气缸，另一侧边为挡板或网框底座的两侧都为夹紧气缸，可通过控制夹紧气缸的气流量来夹持网板。

如图2、图5及图6所示，所述网框自动装卸系统还包括网框竖直升降机构12，网框竖直升降机构用于对准并将水平传送机构上的网框固定于网框支架上，或将网框支架上的网框放置于水平传送机构上。网框竖直升降机构包括竖直设置于机架上的两条相互平行的导轨123，两个可滑动且相对的设置于两条导轨上的网框支架121，以及用于驱动网框支架移动的网框驱动机构；所述网框支架通过网框驱动机构的驱动在导轨上上升和下降，所述网框支架用于将网框安装于机架上。所述网框支架包括竖直设置于导轨上的滑块1214以及水平设置于滑块上的网框连接部1211，所述滑块可在导轨上上下滑动，所述网框连接部水平设置于滑块的底部。所述网框支架上设置有网框对准结构和用于使网框固定于网框支架上的网框连接结构，网框支架上的网框对准结构用于与网框相应位置相匹对，所述网框对准结构和网框连接结构设置于所述网框连接部上。所述滑块上设置有沿竖直方向延伸的齿条124，所述网框驱动机构包括驱动电机以及传动轴125，所述传动轴的一端连接于驱动电机，另一端设置有与所述齿条相啮合的齿轮126。驱动电机工作时带动网框两侧的传动轴转动，使网框两侧的网框支架实行同步上升或下降，此时，传动轴转动带动传动轴上的齿轮，齿轮与滑块上的齿条啮合传动使滑块在导轨上上升或下降。所述网框支架上设置有两个相对设置的导向轮，两个导向轮之间具有容导向条穿过的间距，所述机架上竖直设置有与所述导向轮相对的导向条，所述导向条与导轨平行，使用导向轮可减少与导向条之间的摩擦，使用导向条保证滑块不偏移轨道，同时可防止齿轮与齿条错位。

在一种装卸方式中，所述网框相对的两个边框分别设置有定位孔1224和磁性金属件，所述定位孔设置在边框上且上下互通，所述磁性金属件设置于网框边框的下表面。所述网框对准结构包括与所述定位孔对应的设置于网框支架上的定位销1213，所述网框连接结构包括与所述磁性金属件对应的设置于网框支架上的电磁铁，所述网框支架上的定位销和电磁铁固定于网框连接部上表面。安装网框时，网框驱动机构驱动位于网框以下的网框支架上移，固定于网框连接部上表面的定位销向上插入定位孔中，将网框固定于网框支架上。随着网框支架上移，与电源连接的且固定于网框连接部上表面的电磁铁与设置于网框边框下表面的磁性金属件紧紧与相吸，不易滑动，使网框紧紧固定于网框支架上。

在另一种装卸方式中，所述磁性金属件设置于网框边框的上表面。所述网框支架上的定位销和电磁铁固定于网框连接部下表面。安装网框时，网框驱动机构驱动网框支架下移，定位销向下插进定位孔中使网框固定于网框支架上。与电源连接的且固定于网框连接部下表面的电磁铁与设置于网框边框上表面的磁性金属件紧紧与相吸，不易滑动，使网框紧紧固定于网框支架上，不易移动。

为了提高定位销与定位孔的对准精度，在所述3D印花机上还可设置定位柱，并且在所述网框底座上设置对应的检测机构，使检测机构检测到定位柱时，网框底座正好移动至网框装卸区域。因此在水平传送机构在驱动网框向印花机方向移动时，通过所述检测机构检测定位柱，并在检测到定位柱时停止网框底座向前移动，此时，网框支架上的网框定位销与网框定位孔位置相对准。其中，所述检测机构可为微动开关，光电传感器等，在一些实施方式中，检测机构也可是由两个并排设置的微动开关组成的夹紧副，在每个微动开关的接触臂末端设置有滚轮，当两个微动开关同时与定位柱接触时，即定位柱位于两个微动开关之间时，判定定位完成。

3D增材印花机网框自动装卸系统的工作流程大致如下，安装网框时，水平传送机构将网框传送至3D增材印花底部的网框装卸区域，再由网框竖直升降机构对准并将水平传送机构上的网框固定于网框支架上；拆卸网框时，网框竖直升降机构将网框卸载至水平传送机构上，再由水平传送机构将网框从3D增材印花底部的网框装卸区域移出，从而实现网框自动装卸。

在某些实施例中，所述网框相对的两个边框上分别设置有定位孔1224和磁性金属件。所述网框对准结构包括与所述定位孔对应的设置于网框支架上的定位销1213，所述定位销设置于网框连接部的上表面，工作时，定位销插进定位孔中使网框固定于网框支架上。所述网框连接结构包括与所述磁性金属件对应的设置于网框支架上的电磁铁1212，所述电磁铁设置于网框连接部的上表面，工作时，与电源连接的电磁铁与设置于网框边框下表面的磁性金属件紧紧与相吸，不易滑动，使网框紧紧固定于网框支架上，不易移动。当水平传送机构沿工作台水平方向将网框传送至3D增材印花底部的网框装卸区域时，网框支架上的网框对准结构和网框连接结构处于网框的边框下方，接着，滑块在齿轮与齿条的传动下沿导轨上升并带动网框连接部上的网框对准结构和网框连接结构上升，在网框支架上升的过程中，由于定位销的高度高于电磁铁的高度，网框对准结构上的定位销先插进网框边框的定位孔中，随着网框支架的上升，与电源连接的电磁铁与网框边框的磁性金属件接触后紧紧相吸将网框从水平传送机构脱离并固定于网框支架上。相反的，需将网框支架上的网框放置于水平传送机构上时，驱动电机反转带动滑块上的齿条传动，此时，网框支架沿导轨下降，将网框支架上的网框放置于水平传送机构上，网框连接部上的电磁铁与电源断开，电磁铁与网框边框的磁性金属件不再相吸，网框支架继续下降，电磁铁与网框边框的磁性金属件相分离，网框连接部上的定位销从定位孔中向下脱离，此时，水平传送机构上的网框与网框支架相分离。随后，水平传送机构将网框从3D增材印花底部的网框装卸区域移出。

在另一些实施例中，所述网框上相对的两个边框分别设置有可拆的连接件，所述连接件包括连接件本体，用于与网框边框连接的第一连接部，以及用于与网框支架连接的第二连接部，所述定位孔和磁性金属件设置于第二连接部上。所述第一连接部开口向左呈半包围形状固定于网框的边框上，开口向左呈半包围形状的第一连接部与网框边框连接更紧密，使网框在上升和下降过程中不易晃动。所述第二连接部固定于第一连接部的开口背部，所述网框对准结构包括与所述定位孔对应的设置于网框支架上的定位销，所述网框连接结构包括与所述磁性金属件对应的设置于网框支架上的电磁铁。其工作原理与上述所述的实施例相同。

在另一些实施例中，如图7所示，所述网框上相对的两个边框分别设置有可拆的连接件122，所述连接件为磁性金属材质，磁性金属材质是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质，它们都能被磁性物质吸引。所述连接件包括连接件本体1221，用于与网框边框连接的第一连接部1222，以及用于与网框支架连接的第二连接部1223，所述定位孔设置于第二连接部上且在第二连接部上上下相通。所述第一连接部和第二连接部错层设置于连接件本体上并朝相反的方向凸出，并且第二连接部的水平位置高于第一连接部，所述与网框边框连接的第一连接部凸出的上表面与网框固定，使网框在随网框支架上升或下降过程中更稳定。所述网框支架的上表面与第二连接部的底部相连接，所述电磁铁和定位销竖直向上设置于网框支架的网框连接部的上表面，并且定位销的高度高于电磁铁的高度，电磁铁设置有与连接件本体连接的第一接触面以及与第二连接部连接的第二接触面，所述第一接触面与第二接触面相互垂直并且均具有磁性吸力。为了使电磁铁的两个接触面都具有磁性，在其内部设置了两个电磁线圈，其中一个电磁线圈与第一接触面对应，另一电磁线圈与第二接触面对应，每个电磁线圈中部设置有铁芯。电磁线圈与电源连通后，第一电磁铁的第一接触面与连接件本体紧紧相吸，第二电磁铁的第二接触面与第二连接部紧紧相吸，电磁铁相互垂直的第一接触面和第二接触面与连接件紧密相连，使网框与网框支架紧密结合，增加了网框在随网框支架上升或下降过程的稳定性。其工作原理与上述所述的实施例相同。

下面详细描述3D增材印花机网框自动装卸系统的工作原理：

安装网框时，操作员将网框放置于网框底座上，所述网框上相对的两个边框分别设置有可拆的连接件，网框底座上的弹性夹或夹紧气缸将网框两侧夹持。在驱动电机的作用下，同步带装置将传送轨道上的网框传送至3D增材印花底部的网框装卸区域。在网框传送至网框装卸区域之前，网框支架先降至网框以下。与网框两侧传动轴一端连接的驱动电机转动带动与传动轴另一端连接的齿轮，驱动电机同时控制网框两侧的传动轴，使网框两侧的两个网框支架同步上升。齿条在齿轮上传动带动与齿条连接的滑块在两条导轨上向上滑动，位于连接件下方的网框连接部在滑块的带动下上升，设置在网框连接部上表面的定位销插进第二连接部上的定位孔中。随着网框支架的上升，电磁铁相互垂直的第一接触面和第二接触面分别与连接件本体和第二连接部接触，此时将电磁铁与电源连接，电磁铁由于磁性的作用力紧紧与连接件相吸，使网框固定于网框支架上。网框两侧的两个网框支架继续同步上升，网框与水平传送机构上夹持网框的弹性夹或夹紧气缸分离，此时，网框安装在网框支架上。

拆卸网框的程序与安装网框的程序相反，在此不在叙述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以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保护范围，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之内。

Claims (9)

1.一种3D增材印花机网框自动装卸系统，3D增材印花机设置于工作台上，包括机架和用于驱动3D增材印花机在工作台上移动的滚轮，其特征在于，所述网框自动装卸系统包括：

水平传送机构，水平传送机构设置于工作台上，包括传送轨道以及设置于传送轨道上的网框底座，所述网框底座上设置有用于夹紧网框的网框夹持机构，水平传送机构用于沿工作台水平方向将网框传送至3D增材印花底部的网框装卸区域，或将网框从3D增材印花底部的网框装卸区域移出；

以及网框竖直升降机构，网框竖直升降机构包括竖直设置于机架上的两条相互平行的导轨，两个可滑动且相对的设置于两条导轨上的网框支架，以及用于驱动网框支架移动的网框驱动机构，所述网框支架上设置有网框对准结构和用于使网框固定于网框支架上的网框连接结构；网框竖直升降机构用于对准并将水平传送机构上的网框固定于网框支架上，或将网框支架上的网框放置于水平传送机构上。

2.根据权利要求1所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述网框相对的两个边框分别设置有定位孔和磁性金属件，所述网框对准结构包括与所述定位孔对应的设置于网框支架上的定位销，所述网框连接结构包括与所述磁性金属件对应的设置于网框支架上的电磁铁。

3.根据权利要求2所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述网框上相对的两个边框分别设置有可拆的连接件，所述连接件包括连接件本体，用于与网框边框连接的第一连接部，以及用于与网框支架连接的第二连接部，所述定位孔设置于第二连接部上。

4.根据权利要求3所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部错层设置于连接件本体上并朝相反的方向凸出，并且第二连接部的水平位置高于第一连接部，所述网框支架的上表面与第二连接部的底部相连接。

5.根据权利要求4所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述连接件为磁性金属材质，所述电磁铁和定位销竖直向上设置于网框支架上表面，电磁铁设置有与连接件本体连接的第一接触面以及与第二连接部连接的第二接触面，所述第一接触面与第二接触面相互垂直。

6.根据权利要求1所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述网框支架包括竖直设置于导轨上的滑块以及水平设置于滑块上的网框连接部，所述网框对准结构和网框连接结构设置于所述网框连接部上。

7.根据权利要求6所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述滑块上设置有沿竖直方向延伸的齿条，所述网框驱动机构包括驱动电机以及传动轴，所述传动轴的一端连接于驱动电机，另一端设置有与所述齿条相啮合的齿轮。

8.根据权利要求1所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述网框支架上设置有两个相对设置的导向轮，两个导向轮之间具有容导向条穿过的间距，所述机架上竖直设置有与所述导向轮相对的导向条。

9.根据权利要求1所述的网框自动装卸系统，其特征在于，所述网框夹持机构为设置于网框底座一侧边的弹性夹或夹紧气缸。