CN111572213A - 书边印刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种书边印刷装置。该书边印刷装置包括旋转机构、上料单元、印刷单元和下料单元，上料单元、印刷单元和下料单元沿着旋转机构的转动方向依次设置在旋转机构的周侧，旋转机构上设置有夹紧装置，上料单元包括上书装置，夹紧装置位于上料单元时，待印刷书芯在重力作用下由上书装置对印刷面进行对齐，夹紧装置夹紧印刷面对齐后的待印刷书芯，并在旋转机构的旋转作用下运动至印刷单元对待印刷书芯进行印刷，以及运动至下料单元对印刷后的书芯进行卸料。根据本发明的书边印刷装置，能够实现书边印刷面的快速对齐，保证印刷面整齐，提高印刷质量。

Description

书边印刷装置

技术领域

本发明涉及书边印刷技术领域，特别是涉及一种书边印刷装置。

背景技术

通常印刷制作一本书时，书芯的书边经过裁切后，切口为纸张原色，为了进一步美化书边，后来发展了滚金边等整面涂色书边，而要在书边印刷图案和花纹，一般采用的是书边叠印法，利用色料在书边涂上不同的颜色，这样可以是书边拥有彩色花纹，或者是采用现有UV数码喷墨改造来进行书边彩色印刷。

现有的书边机是以书脊为定位面进行书边印刷，然而当同时对多本不同高度书芯进行书边印刷时，由于书边的打印面高低不平，因此容易导致印刷质量不稳定，参差不齐，严重影响书边打印质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种书边印刷装置，能够实现书边印刷面的快速对齐，保证印刷面整齐，提高印刷质量。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种书边印刷装置，包括旋转机构、上料单元、印刷单元和下料单元，上料单元、印刷单元和下料单元沿着旋转机构的转动方向依次设置在旋转机构的周侧，旋转机构上设置有夹紧装置，上料单元包括上书装置，夹紧装置位于上料单元时，待印刷书芯在重力作用下由上书装置对印刷面进行对齐，夹紧装置夹紧印刷面对齐后的待印刷书芯，并在旋转机构的旋转作用下运动至印刷单元对待印刷书芯进行书边，以及运动至下料单元对书边后的书芯进行卸料。

本发明的书边印刷装置，在对书芯进行书边过程中，通过上料单元的上书装置对书芯的印刷面进行承载，并利用书芯的重力在上书装置的承载面对书芯的印刷面进行预对齐，之后对印刷面对齐后的书芯进行夹紧，从而能够使得书芯在到达印刷单元时，印刷面能够处于对齐状态，保证印刷面是一个平面，因此可以实现书边印刷面的快速对齐，保证印刷面整齐，提高印刷质量和印刷效率。

附图说明

图1示意性示出了本发明第一实施例的书边机的结构示意图；

图2示意性示出了本发明实施例的书边机的夹紧装置结构示意图；

图3示意性示出了本发明实施例的书边机的夹紧装置处于夹紧状态时的结构示意图；

图4示意性示出了本发明实施例的书边机的夹紧装置处于松开状态时的结构示意图；

图5示意性示出了本发明第二实施例的书边机的结构示意图；

图6示意性示出了本发明实施例的书边机的书芯在上料单元时的状态示意图；

图7示意性示出了本发明实施例的书边机的在下料单元时的状态示意图；

图8示意性示出了本发明实施例的书边机的控制结构图。

图中附图标记：1、旋转机构；2、上料单元；3、印刷单元；4、下料单元；5、夹紧装置；6、书芯；7、清理单元；8、清理装置；9、定位支撑件；10、上书基准定位件；11、驱动机构；12、运动挡板；13、固定挡板；14、辅助定位板；15、行程量具；16、印刷装置；17、旋转定位件；18、下书装置。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参考图1至图8所示，根据本发明的实施例，书边印刷装置包括旋转机构1、上料单元2、印刷单元3和下料单元4，上料单元2、印刷单元3和下料单元4沿着旋转机构1的转动方向依次设置在旋转机构1的周侧，旋转机构1上设置有夹紧装置5，上料单元2包括上书装置，夹紧装置5位于上料单元2时，待印刷书芯6在重力作用下由上书装置对印刷面进行对齐，夹紧装置5夹紧印刷面对齐后的待印刷书芯6，并在旋转机构1的旋转作用下运动至印刷单元3对待印刷书芯6进行印刷，以及运动至下料单元4对印刷后的书芯6进行卸料。

本发明的书边印刷装置，在对书芯6进行印刷过程中，通过上料单元2的上书装置对书芯6的印刷面进行承载，并在书芯6的重力作用下在上书装置的承载面对书芯6的印刷面进行预对齐，之后对印刷面对齐后的书芯6进行夹紧，从而能够使得书芯6在到达印刷单元3时，印刷面能够处于对齐状态，保证印刷面是一个平面，因此可以实现书边印刷面的快速对齐，保证印刷面整齐，提高印刷质量和印刷效率。

结合参见图1至图4所示，根据本申请的第一实施例，书边印刷装置还包括清理单元7，清理单元7设置在上料单元2和印刷单元3之间，清理单元7包括有清理装置8，在待印刷书芯6转动至清理单元7时，清理装置8对印刷面进行清理。

在本实施例中，书芯6从上书开始，到最后的下料阶段，总共经过了四个单元，分别为上料、清理、印刷和下料，其中上料单元2用于对书芯6进行预对齐，保证书芯6的印刷面能够位于一个平面上，从而在后续的印刷过程中，能够保证良好的印刷质量。

清理单元7处设置有清理装置8，可以在书芯6进行书边印刷之前对印刷面进行清理。由于书芯6在印刷和裁切过程中，书边会有印刷用的纸粉和裁切不干净的纸屑，如果直接印刷会导致图像有脏点及损坏印刷装置，而在印刷前通过清理装置8对印刷面进行清理，可以有效减低该情况发生。此处的清理装置8例如为清洁刷，清洁刷设置在清理单元7处，并且能够在靠近和远离印刷面的方向运动，可以在书芯6到达清理位置之前，远离书芯6，避免对书芯6的运动造成干涉，在书芯6到达清理位置之后，运动至便于对书芯6进行清理的位置，对书芯6的印刷面进行清理。为了方便清洁刷能够对书芯6进行有效全面的清理，当清洁刷运动至清理位置时，可以沿着书芯6的印刷面运动，从而对书芯6的整个印刷面都能够进行有效清理。

优选地，上料单元2、清理单元7、印刷单元3和下料单元4沿旋转机构1的周向均匀分布，不仅使得各个单元布局更加合理，而且使得后续的多个夹具的设置变为可能，能够利用多个夹具实现书边印刷装置的连续作业，提高作业效率。

四个单元之间间隔90依次排布，其中上料单元2位于6点钟位置，清理单元7位于3点钟位置，印刷单元3位于12点钟位置，下料单元4位于9点钟位置。结合参见图6和图7所示，有误差的多本书芯6在下基准面、前基准面、右基准面三个基准面通过上书装置的定位支撑件9以及夹紧装置5对齐，其下基准面在书芯的重力作用下对齐的是书芯6的书边，即需要印刷的平面b，如图6所示，此时书脊a位于上侧。当夹紧装置5夹紧书芯6旋转180°至印刷单元3处时，书芯印刷平面b由下表面变为上表面，书脊a位于下侧，如图7所示，这样保证印刷面是一个平面。

在本实施例中，上书装置包括定位支撑件9，定位支撑件9沿着靠近或者远离夹紧装置5的方向能够运动，待印刷书芯6的印刷面在定位支撑件9的支撑面上对齐。该定位支撑件9例如为支撑板，支撑板的支撑面为一个平面，多本书芯的印刷面共同位于该支撑面上，从而在支撑面的规整下，使得多本书芯的印刷面位于一个平面上，形成预对齐，对于不同高度的书芯，也能够保证在印刷面对齐，保证印刷质量更加稳定。

为了避免定位支撑件9对夹紧装置5以及位于夹紧装置5内的书芯的转动造成干涉，定位支撑件9能够沿着靠近或者远离夹紧装置5的方向运动。在需要对书芯的印刷面进行对齐时，可以首先将夹紧装置5转动至上料单元2的预定位置，然后控制定位支撑件9向着夹紧装置5运动至预设位置，然后将待印刷书芯6防止在夹紧装置5的夹紧位置，并使得书芯6的印刷面都支撑在定位支撑件9上，当书芯6的印刷面完成对齐之后，控制夹紧装置5夹紧书芯6，然后控制定位支撑件9向着远离夹紧装置5的方向运动，从而让开夹紧装置5的运动位置，使得夹紧装置5能够顺利地转动至下一个单元。

上料单元2还设置有上书基准定位件10，上书装置运动至上书基准定位件10处对待印刷书芯6的印刷面进行定位。具体而言，上书基准定位件10是用来对定位支撑件9的运动位置进行定位，一方面保证定位支撑件9在夹紧装置5上的安装位置能够准确，使得书芯在到达印刷单元3时，无需再行调整就能够快速印刷，另一方面也能够保证夹紧装置5对于书芯6形成良好的夹紧。上书基准定位件10例如为光电开关或者微动开关等。通过上书基准定位件10能够准确感测定位支撑件9的运动位置，保证定位支撑件9的运动位置控制更加准确可靠。

上料单元2还包括有旋转定位件17，旋转定位件17用于对夹紧装置5在上料单元2的转动位置进行限定，保证夹紧装置5在上料单元2处转动位置的准确性，进而保证夹紧装置5的停止位置与定位支撑件9的上书位置的匹配更加精准，保证夹紧装置5夹紧书芯6的过程中，不会造成书芯6的印刷面发生相对运动而导致印刷面不齐的问题。在本实施例中，旋转定位件17包括光电开关，夹紧装置5上设置有与光电开关相配合的挡片，在夹紧装置5转动的过程中，当挡片运动到光电开关所在位置时，会对光电开关形成阻挡，从而使得光电开关发出控制信号，控制夹紧装置5保持在当前转动位置，保证了夹紧装置5定位位置的准确性。在夹紧装置5夹紧书芯6之后，可以通过控制时间间隔的方式，或者是通过人工操作的方式使得夹紧书芯6之后的夹紧装置5向着下一个单元转动，将印刷面对齐的书芯6输送至下一个单元处。

在本实施例中，夹紧装置5包括驱动机构11、运动挡板12和固定挡板13，驱动机构11与运动挡板12固定连接，并驱动运动挡板12靠近或者远离固定挡板13。驱动机构11例如为驱动电机，驱动电机采用齿轮齿条传动或者是蜗轮蜗杆传动结构实现对运动挡板12的驱动，使得运动挡板12向着靠近或者远离固定挡板13的方向运动。驱动电机与运动挡板12之间的传动机构为自锁结构，能够在驱动电机停止运转时形成自锁，使得运动挡板12稳定保持在停止位置，保证夹紧装置5对于书芯6的夹紧效果。

夹紧装置5还包括辅助定位板14，辅助定位板14设置在运动挡板12和固定挡板13的书芯止挡侧，用于对位于运动挡板12和固定挡板13之间的书芯6进行侧向对齐。该辅助定位板14一方面起到连接运动挡板12和固定挡板13的作用，另一方面能够作为一个基准对于书芯6的前基准面进行对齐，如此一来，可以通过定位支撑件9对书芯6的下基准面对齐，通过辅助定位板14对书芯6的前基准面对齐，同时对书芯6形成两个基准面的对齐，可以更加有效地保证不同批次不同类型的书芯6，在对齐过程中，其前基准面和下基准面均能够对齐，使得其对齐规格更加一致，印刷出来的图案更加一致，印刷质量得到有效提升。

夹紧装置5还包括行程量具15，行程量具15用于检测运动挡板12的运动距离，并反馈至驱动机构11。通过设置行程量具15，能够反馈至主控系统，因此书芯6夹紧的程度由设备控制每组夹具每次夹紧都是一致的，保证印刷介质长度是一致的，使得成品图像在一批书芯的书边不会有差异。

在其中一个实施例中，各单元在旋转机构1的周向均匀排布，各夹紧装置5的数量与单元数量一致，各夹紧装置5沿旋转机构1的周向均匀排布。由于各单元以及各夹紧装置5的数量一致，且均沿周向均匀排布，因此，当其中一个夹紧装置5由上料单元2运动至清理单元7进行清理时，同时会有另一个夹紧装置5由下料单元4运动至上料单元2进行上料，如此一来，每一个单元具有一个夹紧装置5在该单元进行相应的操作，从而使得书芯的书边印刷操作由传统间歇式生产转为连续生产，可以大幅度提升生产效率。

在另外一个实施例中，也可以仅采用一组夹紧装置5进行书芯6的书边印刷操作。

印刷单元3处设置有印刷装置16，该印刷装置16的印刷头可以更换，从而能够选择不同的印刷头，灵活选用水性墨水或者UV墨水。

上料工作过程：控制夹紧装置5转动至上料单元2，在上料单元2处对待印刷书芯6进行预堆，由定位支撑件9上行进至上书基准定位件10，驱动机构11驱动运动挡板12夹紧运动，书芯6朝辅助定位板14以及固定挡板13运动，驱动机构11在行程量具15反馈设定值后，停止运动。此时书芯6呈下基准面、前基准面以及右基准面均对齐的夹紧状态。

除尘工作过程：旋转机构1开始旋转，由旋转定位件17定位停止，夹紧装置5旋转至清理单元7，清理装置8工作，对书芯6进行表面除尘工作。

印刷工作过程：旋转机构1开始旋转，由旋转定位件17定位停止，夹紧装置5旋转至印刷单元3，印刷装置16由印刷基准定位进行定位后开始印刷工作。

下料工作过程：旋转机构1开始旋转，由旋转定位件17定位停止，夹紧装置5旋转至下料单元4，下书装置18工作，将书芯6从夹紧装置5卸下。

流水线工作流程：当第一个夹紧装置5在上料单元2处上料时，第二个夹紧装置5在清理单元7处除尘，第三个夹紧装置5在印刷单元3处印刷，第四个夹紧装置5在下料单元4处下料，当印刷完成后，在旋转机构1的驱动下，夹紧装置5逆时针旋转进至下一个工作位置，周而复始开始上料、除尘、印刷、下料的工作。

结合参见图8所示，为本申请实施例的书边印刷装置的控制系统图，其包括主控板21、HMI人机界面26以及夹紧装置，其中夹紧装置5为4个，分别为夹紧装置5a、夹紧装置5b、夹紧装置5c和夹紧装置5d。

HMI人机界面26提供人员按键操作以及反馈设备状态。

主控板21通过modbus协议接收HMI人机界面26的各项指令，以及反馈设备状态信息。主控板21在接收到运转命令，将通过RS485协议分别控制下书装置18、夹紧装置5a、夹紧装置5b、夹紧装置5c、夹紧装置5d、以及控制上书装置及清理装置8。在夹具停止在印刷单元3时，将通过RS232协议发送喷墨印刷控制。

夹紧装置5a在接收到主控板21的命令后，将驱动电机正转或者反转，驱动运动挡板12前进或者后退，行程量具15测量当前的运动挡板12的行程，并通过行程反馈单元向主控板21反馈运动挡板12的行程，使得运动挡板12达到主控板21指定的行程后停止运行。

夹紧装置5b、夹紧装置5c、夹紧装置5d的运动挡板12的运动控制夹紧装置5a的运动挡板12的运动控制执行。

结合参见图5所示，根据本申请的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，在本实施例中，省去了清理单元7以及清理装置8，使得书边印刷装置仅保留了三个单元，三个单元沿旋转机构1的周向均匀分布，其中旋转机构1的旋转轴水平设置，上料单元2和下料单元4均位于旋转轴的下方，且在夹紧装置5松开时，待印刷书芯6能够在重力作用下从夹紧装置5处滑出。

在本实施例中，在上料单元2处，当书芯6进行基准对齐时，可以利用书芯6的自身重力同时对齐下基准面和右基准面，对齐更加容易，且方便实现自动对齐。此外，由于夹紧装置5处于下料单元4处时，夹紧装置5的卸料口倾斜朝下，因此可以利用书芯6自身斜向下的力量滑下，从而可以减少下书装置18的负荷。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种书边印刷装置，其特征在于，包括旋转机构(1)、上料单元(2)、印刷单元(3)和下料单元(4)，所述上料单元(2)、所述印刷单元(3)和所述下料单元(4)沿着所述旋转机构(1)的转动方向依次设置在所述旋转机构(1)的周侧，所述旋转机构(1)上设置有夹紧装置(5)，所述上料单元(2)包括上书装置，所述夹紧装置(5)位于所述上料单元(2)时，书芯(6)的待印刷面在重力作用下由所述上书装置对齐，所述夹紧装置(5)夹紧印刷面对齐后的待印刷书芯(6)，所述待印刷书芯(6)在所述旋转机构(1)的旋转作用下运动至所述印刷单元(3)并被印刷，以及运动至所述下料单元(4)被卸下。

2.根据权利要求1所述的书边印刷装置，其特征在于，所述旋转机构(1)的旋转轴水平设置，所述上料单元(2)和所述下料单元(4)均位于所述旋转轴的下方，且在所述夹紧装置(5)松开时，待印刷书芯(6)能够在重力作用下从所述夹紧装置(5)处滑出。

3.根据权利要求1所述的书边印刷装置，其特征在于，所述书边印刷装置还包括清理单元(7)，所述清理单元(7)设置在所述上料单元(2)和所述印刷单元(3)之间，所述清理单元(7)包括有清理装置(8)，在待印刷书芯(6)转动至所述清理单元(7)时，所述清理装置(8)对印刷面进行清理。

4.根据权利要求3所述的书边印刷装置，其特征在于，所述上料单元(2)、清理单元(7)、印刷单元(3)和下料单元(4)沿所述旋转机构(1)的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的书边印刷装置，其特征在于，所述上书装置包括定位支撑件(9)，所述定位支撑件(9)沿着靠近或者远离所述夹紧装置(5)的方向能够运动，待印刷书芯(6)的印刷面在所述定位支撑件(9)的支撑面上对齐。

6.根据权利要求5所述的书边印刷装置，其特征在于，所述上料单元(2)还设置有上书基准定位件(10)，所述书芯的待印刷面在该上书基准定位件(10)上对齐。

7.根据权利要求1所述的书边印刷装置，其特征在于，所述夹紧装置(5)包括驱动机构(11)、运动挡板(12)和固定挡板(13)，所述驱动机构(11)与所述运动挡板(12)固定连接，并驱动所述运动挡板(12)靠近或者远离所述固定挡板(13)。

8.根据权利要求7所述的书边印刷装置，其特征在于，所述夹紧装置(5)还包括辅助定位板(14)，所述辅助定位板(14)设置在所述运动挡板(12)和所述固定挡板(13)的书芯止挡侧，使得位于所述运动挡板(12)和所述固定挡板(13)之间的书芯(6)侧向对齐。

9.根据权利要求7所述的书边印刷装置，其特征在于，所述夹紧装置(5)还包括行程量具(15)，所述行程量具(15)用于检测所述运动挡板(12)的运动距离，并反馈至所述驱动机构(11)。

10.根据权利要求1所述的书边印刷装置，其特征在于，各单元在所述旋转机构(1)的周向均匀排布，各所述夹紧装置(5)的数量与单元数量一致，各所述夹紧装置(5)沿所述旋转机构(1)的周向均匀排布。

Images