CN112829457A - 椭圆印花机网版对准方法、网版对准系统及椭圆印花机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种椭圆印花机网版对准方法及对准系统，该对准系统设置在椭圆印花机上，其包括网版、视觉组件、微型工控机、显示器、位置调整组件、台板以及横梁；本方案中的对准系统采用模块化设计，结构紧凑，节省空间，体积小，可直接在原椭圆机基础上进行安装；由于网版套位对准系统是和其它台板一起运行，故每一台椭圆印花机只需配一套网版套位对准系统(网版除外)，大大减低了整台设备的制造成本；设备数据参数完全量化，普通员工经过简单培训的即可胜任操作，降低了操作人员的要求。

Description

椭圆印花机网版对准方法、网版对准系统及椭圆印花机

技术领域

本发明涉及丝网印刷技术领域，具体涉及一种椭圆印花机网版对准方法、网 版对准系统及椭圆印花机。

背景技术

目前，许多椭圆印花机的印花网版套位对准，完全依靠操作人员的感觉和个 人技艺实现。因为椭圆机的网版数量多、套位要求精度高。由人工调整网板套位 存在精度低、偏差大且耗时长，数据参数不能量化，严重的影响了印花质量和生 产效率，更难以适应频繁的花型转款需求。有鉴于此，对于如何提升椭圆印花机 的网版套位对准的的精度和生产效率，为业界急待解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种椭圆印花机网版对准方法及对准系统，能够实现 网版套位的有效对准，提高印花产品质量和生产效率。

本发明提供一种椭圆印花机网版对准方法，所述印花机网版对准方法包括：

S1、系统启动，对准系统定位；

S2、粗调网版，使得网版上的标记点进入到对准系统的视野范围中；

S3、实时测量标记点的坐标值，实时计算测量所述标记点的坐标值与预设坐 标之间的坐标差值和角度差值；

S4、根据计算出的坐标差值和角度差值，调整网版的位置以使所述标记点向 所述预设坐标靠近；

S5、重复上述步骤S3和S4，直至标记点的坐标值与预设坐标值之间的坐标 差值和角度差值位于预设的差值范围内。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤S3和S4之间还包括：实时显示步 骤S3中的坐标差值和角度差值。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中的调整网版位置由一驱动部件完 成。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中的坐标差值和角度差值通过无线方式 发送至一PLC控制部件，所述PLC控制部件控制一伺服电机驱动所述网版进行位 置调整。

作为本发明的进一步改进，在上述步骤S2中，网版上的标记点为采用数字 化制版制作而成。

本发明还提供一种网版对准系统，所述网版对准系统设置在椭圆印花机，所 述对准系统包括：网版，所述网版上至少设置有两个标记点，所述网版可移动地 安装在椭圆印花机的一个印头下方；视觉组件，所述视觉组件的数量和位置分别 与位于所述网版上的标记点对应，所述视觉组件固定于椭圆印花机的位于所述网 版下方的台板，所述视觉组件包括转角同轴光源、镜头和相机，所述转角同轴光 源发出的光能穿过所述台板上的定位孔而照射到所述网版，被所述网版反射的光 线经过所述转角同轴光源及所述镜头后达到所述相机，所述相机用于拍摄所述网 版；微型工控机，所述微型工控机固定于所述台板，所述微型工控机与所述视觉 组件电连接，所述微型工控机用于接收所述相机拍摄的图像，并根据所述图像确 定所述网版上的标记点与所述台板上的定位孔之间的位置关系，当所述网版移动 至期望位置时，所述微型工控机输出提示信息；显示器，所述显示器与所述微型 工控机通信连接，所述显示器用于显示网版标记点与系统设定范围之间的偏差信 息；位置调整组件，所述位置调整组件与所述网版相连，所述位置调整组件用于 调整所述网版的位置。

作为本发明的进一步改进，所述台板与所述视觉组件和微型工控机之间还设 置有隔热层。

作为本发明的进一步改进，还包括可拆卸充电电池组，所述可拆卸充电电池 组与所述视觉组件和微型工控机电连接。

作为本发明的进一步改进，所述网版的数量为多个，所述多个网版具有不同 的印刷图案，位于不同网版上的标记点处于相同的位置。

本发明还提供一种椭圆印花机，包括印头和台板，还包括网版对准系统，所 述网版对准系统包括：网版，所述网版上至少设置有两个标记点，所述网版可移 动地安装在所述印头下方；视觉组件，所述视觉组件的数量和位置分别与位于所 述网版上的标记点对应，所述视觉组件固定于位于所述网版下方的所述台板，所 述视觉组件包括转角同轴光源、镜头和相机，所述转角同轴光源发出的光能穿过 所述台板上的定位孔而照射到所述网版，被所述网版反射的光线经过所述转角同 轴光源及所述镜头后达到所述相机，所述相机用于拍摄所述网版；微型工控机， 所述微型工控机固定于所述台板，所述微型工控机与所述视觉组件电连接，所述 微型工控机用于接收所述相机拍摄的图像，并根据所述图像确定所述网版上的标 记点与所述台板上的定位孔之间的位置关系，当所述网版移动至期望位置时，所 述微型工控机输出提示信息；显示器，所述显示器与所述微型工控机通信连接，所述显示器用于显示网版标记点与系统设定范围之间的偏差信息；位置调整组 件，所述位置调整组件与所述网版相连，所述位置调整组件用于调整所述网版的 位置。

本发明具有如下有益效果：

1、网版套位对准系统采用模块化设计，结构紧凑，节省空间，体积小，可 直接在原有的椭圆机基础上进行快速安装；

2、由于网版套位对准系统是和其它台板一起运行，故每一台椭圆印花机只 需配一套网版套位对准系统(网版除外)，大大减低了整台设备的制造成本；

3、设备数据参数完全量化，普通员工经过简单培训的即可胜任操作，降低 了操作人员的要求；

4、由于网版套位对准系采用视觉定位方式，大大提高了网版定位精度且可 有效大幅提高调机效率，尤其对于生产小批订单具有独特的优势；

5、本系统还可以配合运动控及执行机构，实现椭圆机网版自动对位功能。 提升椭圆印花机的自动化水平，促进设备技术的迭代升级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造 性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一种实施方式中的椭圆印花机网版对准方法流程示意图。

图2为本发明第二种实施方式中的椭圆印花机网版对准方法流程示意图。

图3为本发明中的对准系统主视方向结构示意图。

图4为本发明中的对准系统侧视方向结构示意图。

图5为本发明中的对准系统俯视方向结构示意图。

图6为本发明中的对准系统仰视方向结构示意图。

图7为图3中的A处局部放大结构示意图。

图中：

1-视觉组件，2-微型工控机，4-可拆卸充电电池组，5-横梁底板，6-轴承滚 轮，7-印头，8-高度调节旋钮，9-横梁，10-轴承滚轮，11-轨道，12-高度调节 旋钮，13-轨道，14-网版，15-盖板，16-Y轴旋钮，17-X1轴旋钮，18-标记点， 19-X2轴旋钮，20-隔热层，21-相机，22-镜头，23-转角同轴光源，24-定位结构， 25-外接电源接口，26-外接数据端口，27-外接显示器接口，28-电源开关，30- 台板。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实 施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。

参照图1和2所示，根据本发明的一个实施方式的椭圆印花机网版对准方法 包括如下所述的步骤：

S1、系统启动，对准系统定位。在本实施方式中，系统指对准系统，对准系 统启动后再将其移动到印头处定位。对准系统定位指装有对准系统的台板在印头 处的定位，它提供了该印头网版调整的绝对基准。

S2、粗调网版，使得网版上的标记点进入到对准系统的视野范围中。在本实 施方式中，经过粗调，标记点进入到能被对准系统的相机拍摄到的区域。

S3、实时测量标记点的坐标值，实时计算测量所述标记点的坐标值与预设坐 标之间的坐标差值和角度差值。在本实施方式中，所述预设坐标指一预设坐标系 的原点。

S4、根据计算出的坐标差值和角度差值，调整网版的位置以使所述标记点向 所述预设坐标靠近。

S5、重复上述步骤S3和S4，直至标记点的坐标值与预设坐标值之间的坐标 差值和角度差值位于预设的差值范围内。

请参照图1，在一实施方式中，在上述步骤S3和S4之间还包括：实时显示 步骤S3中的坐标差值和角度差值，从而允许操作人员根据显示的坐标差值和角 度差值进行人工调整，即操作人员根据显示的坐标差值和角度差值进行相应调 整，使得标记点的坐标值与系统预设的坐标值之间的相差值逐渐缩小。

请参照图2，在一实施方式中，所述步骤S4中的调整网版位置由一驱动部件 完成。亦即，在本实施方式中，使用驱动部件代替人工来调整网版位置。例如， PLC运动控制部件接收通过无线方式发送过来的坐标差值和角度差值，然后控制 该驱动部件(例如伺服电机)驱动网版移动，从而带动网版上的标记点向预设坐 标靠近。同时可以通过显示器实时显示上述坐标差值和角度差值，以便操作人员 可以监视上述自动调整的结果。

为了使得对准系统能够快速简单地与不同印刷工位上的网版进行对准，提高 网版上的标记点的制作精度，即保证不同网版上的标记点都处于同一位置，网版 上的标记点为采用数字化制版制作而成。在印刷过程中，定位台板带着对准系统 首先在第一工位印头处定位，然后利用该对准系统对准该工位处的网版。之后， 定位台板带着对准系统转移到下一印刷工位，首先定位，然后利用该对准系统对 准该工位处的网版。以此类推，直至所有工位处的网版均已对准后，再开始印刷 作业。每一印头工位处的网版依靠该单一的对准系统进行对准，能降低成本。

参照附图3至7所示，根据本发明一实施方式的网版对准系统应用于椭圆印 花机。椭圆印花机可以包括印头7和台板30，台板30通过横梁9的底板和轴承 滚轮10、6，约束在椭圆印花机的两条主副轨道11、13上，同其它台板在伺服电 机和链条的驱动下，沿轨道11、13循环运行。需要说明的是，椭圆印花机可以 包括多个印头7和相应数量的多个网版14，每个网版14安装于一对应的印头7 上，该多个网版14有不同印刷图案。多个台板30上放置有承印物，每个台板30 连同承印物会沿轨道11、13依次移动至不同工位的印头7下方。在一个工位， 印头7和连接于其上的网版14配合将网版14上的图案印刷到承印物上，此后， 该台板30移动至下一工位。

为了网版14能准确定位，不同的网版14上的标记点都处于相同位置，即将 多个网版14重叠放在一水平面上，该多个标记点在该水平面上的投影重合。在 本实施方式中，每个网版14上具有至少两个标记点，在此以两个标记点(以下 称第一标记点和第二标记点)为例进行说明。多个网版14重叠放在一水平面上 时，各个第一标记点在该水平面的投影相重合，各个第二标记点在该水平面的投 影相重合。在本实施方式中，可以使用椭圆印花机的多个台板之一作为定位台板 30，即将对准系统中的视觉组件1和微型工控机2(下文中会有更具体的描述) 设置于该台板30，除此之外，定位台板30与其他台板具有相同的功能，即用于 承载承印物。当某个工位的网版14需要定位时，将该定位台板30移动至该网版 14下方的预定位置，通过上述步骤，该工位的网版14通过该定位台板30能被准 确的定位。对准系统的具体构造如下所述。

在一实施方式中，对准系统包括网版14、视觉组件1、微型工控机2、位置 调整组件。网版14上至少设置有两个标记点18，网版14安装在一印头7下方。 在本实施方式中，所述标记点为十字线的交点。所述标记点的布置与台板30(即 定位台板)上的定位通孔相对应，当网版14与台板30完全对正时，所述标记点 18分别位于所述台板30上的定位通孔的轴线上。

视觉组件1的数量和位置分别与位于网版14上的标记点18对应，即一个标 记点对应一视觉组件1。视觉组件1包括转角同轴光源23、镜头22和相机21。 微型工控机2与视觉组件1电相连以进行彼此之间的信号传输，微型工控机2为 用于对视觉组件1中的数据进行处理。视觉组件1固定在所述台板30的下方， 转角同轴光源23发出的光能穿过所述台板30上的定位孔而照射到所述网版14， 被所述网版14反射的光线被所述转角同轴光源23反射并穿过所述镜头后达到所 述相机21，所述相机21用于拍摄所述网版14。所述微型工控机2用于接收所述 相机21拍摄的图像，并根据所述图像确定所述网版14上的标记点与所述台板30 上的定位孔之间的位置关系，当所述网版14移动至期望位置时，所述微型工控 机2输出提示信息。例如，在一实施方式中，对准系统还包括显示器，所述显示 器与所述微型工控机2通信连接，所述显示器用于显示所述相机21拍摄的图像， 以及显示所述提示信息，即显示网版标记点与系统设定范围之间的偏差信息。可 以理解地，所述的转角同轴光源23是一种特殊的同轴光源，其也可由反射棱镜 和同轴光源替代。

位置调整组件与网版14相连，位置调整组件其功能在于调整网版14在X轴 和Y轴方向上的位置，从而将网版14逐渐移动至所需要的预定位置。台板30布 置在网版14下方的预定位置。在一实施方式中，在椭圆印花机上还对应设置有 外接数据端口26、外接显示器接口27、外接电源接口25以及电源开关28。在椭 圆印花机底部还设置有横梁底板5，横梁底板5下方还设有精确定位结构24，对 准系统可实现在印头7位置的精确定位。

在一实施方式中，为了防止在生产过程产生的热量损坏对准系统，台板30 与视觉组件1和微型工控机2之间还设置有隔热层20，从而阻止热量经由台板 30传递至视觉组件1和微型工控机2。

在一实施方式中，为了使得网版14具备合适的高度位置，对准系统还包括 用于调整网版14高度的高度调节旋钮8、12，高度调节旋钮8、12布置在网版 14底端左右两侧，以便用于调整网版14左右两侧的位置高度，在本实施例中， 高度调节旋钮8、12与传动结构(例如丝杠螺母结构)相连接，旋钮8、12的旋 转能被转还为移动网版14所需的直线运动。可以理解地，在需要时，也可以采 用其它常用的传动结构。

在一实施方式中，位置调整组件包括用于调节网版14横向移动的X1轴旋钮 17和X2轴旋钮19以及用于调整网版14纵向移动的Y轴旋钮16。类似的，旋钮 16、17、19与传动结构(例如丝杠螺母结构)相连接，旋钮16、17、19的旋转 能被转还为移动网版14所需的直线运动。可以理解地，在需要时，也可以采用 其它常用的传动结构。

在一实施方式中，对准系统还包括可拆卸充电电池组4作为系统电源，可拆 卸充电电池组4与视觉组件1和微型工控机2电性相连。

在一些实施例中，台板30还包括有盖板15，盖板15用于遮盖定位孔，即当 对准系统处于非工作状态时，使用盖板15将定位孔遮盖，防止杂物经由定位孔 而进入到转角同轴光源23中。该台板30可实现与其他台板同样功能。

使用时，首先将网版14安装在椭圆印花机的印头7上，然后将台板30定位 于该印头7下方的预定位置，通过高度旋钮调整好网版14高度，开启电源开关 28，使得转角同轴光源23发出的光穿过台板30上的定位孔而照射到网版14。此 后，分别转动控制网版14位置的X1轴旋钮17、X2轴旋钮19和Y轴旋钮16，以 调整网版14相对于台板30的位置，在此过程中，标记点18随着网版14的移动 而逐渐靠近所需要的预定位置直至进入到能被相机21拍摄到的区域，即进入到 对准系统的视野范围中，完成粗调。此时，通过微型工控机2运行视觉软件，视 觉软件实时测量标记点坐标值，实时计算网版14上的标记点的当前坐标值与预 设坐标值之间的坐标差值和角度差值。视觉软件相应的会输出相机21拍摄到的 图像和上述坐标差值和角度差值。例如，其可以输出上述图像、坐标差值和角度 差值到显示器，便于操作人员实时监视上述信息。此后，操作人员可以根据上述 坐标差值和角度差值采用手动方式修正网版偏差，即通过旋钮16、17、19调整 网版14的位置。当标记点的坐标值与预设坐标值之间的坐标差值和角度差值位 于预设的差值范围内时，视觉软件通过显示器输出提示信息，提示操作人员网版 对准完成。可以理解地，重复上述操作完成其它工位的网版14所需的对准。

在另一实施方式中，在完成粗调后，网版14的进一步调整由微型工控机2 控制执行机构自动完成，从而无需通过人工手动修正网版偏差。具体地，在本实 施方式中，对准系统还包括PLC控制器以及伺服电机，PLC控制器分别与微型工 控机2和伺服电机电连接，微型工控机2以无线通信的方式将计算测量坐标差值 和角度差值信息传递至PLC控制器中，PLC根据接收到的信号进行相应的逻辑运 算，并向伺服电机发出动作指令，伺服电机进而带动网版动作，实现网版14的 位置与基准位置之间的偏差小于设定的精度范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种椭圆印花机网版对准方法，其特征在于，所述印花机网版对准方法包括：

S1、系统启动，对准系统定位；

S2、粗调网版，使得网版上的标记点进入到对准系统的视野范围中；

S3、实时测量标记点的坐标值，实时计算测量所述标记点的坐标值与预设坐标之间的坐标差值和角度差值；

S4、根据计算出的坐标差值和角度差值，调整网版的位置以使所述标记点向所述预设坐标靠近；

S5、重复上述步骤S3和S4，直至标记点的坐标值与预设坐标值之间的坐标差值和角度差值位于预设的差值范围内。

2.根据权利要求1所述的椭圆印花机网版对准方法，其特征在于，在上述步骤S3和S4之间还包括：实时显示步骤S3中的坐标差值和角度差值。

3.根据权利要求1所述的椭圆印花机网版对准方法，其特征在于，所述步骤S4中的调整网版位置由一驱动部件完成。

4.根据权利要求3所述的椭圆印花机网版对准方法，其特征在于，步骤S3中的坐标差值和角度差值通过无线方式发送至一PLC控制部件，所述PLC控制部件控制一伺服电机驱动所述网版进行位置调整。

5.根据权利要求1所述的椭圆印花机网版对准方法，其特征在于，在上述步骤S2中，网版上的标记点为采用数字化制版制作而成。

6.一种网版对准系统，所述网版对准系统设置在椭圆印花机，其特征在于，所述对准系统包括：

网版，所述网版上至少设置有两个标记点，所述网版可移动地安装在椭圆印花机的一个印头下方；

视觉组件，所述视觉组件的数量和位置分别与位于所述网版上的标记点对应，所述视觉组件固定于椭圆印花机的位于所述网版下方的台板，所述视觉组件包括转角同轴光源、镜头和相机，所述转角同轴光源发出的光能穿过所述台板上的定位孔而照射到所述网版，被所述网版反射的光线经过所述转角同轴光源及所述镜头后达到所述相机，所述相机用于拍摄所述网版；

微型工控机，所述微型工控机固定于所述台板，所述微型工控机与所述视觉组件电连接，所述微型工控机用于接收所述相机拍摄的图像，并根据所述图像确定所述网版上的标记点与所述台板上的定位孔之间的位置关系，当所述网版移动至期望位置时，所述微型工控机输出提示信息；

显示器，所述显示器与所述微型工控机通信连接，所述显示器用于显示网版标记点与系统设定范围之间的偏差信息；

位置调整组件，所述位置调整组件与所述网版相连，所述位置调整组件用于调整所述网版的位置。

7.根据权利要求6所述的网版对准系统，其特征在于，所述台板与所述视觉组件和微型工控机之间还设置有隔热层。

8.根据权利要求6所述的网版对准系统，其特征在于，还包括可拆卸充电电池组，所述可拆卸充电电池组与所述视觉组件和微型工控机电连接。

9.根据权利要求6所述的网版对准系统，其特征在于，所述网版的数量为多个，所述多个网版具有不同的印刷图案，位于不同网版上的标记点处于相同的位置。

10.一种椭圆印花机，包括印头和台板，其特征在于：还包括网版对准系统，所述网版对准系统包括：

网版，所述网版上至少设置有两个标记点，所述网版可移动地安装在所述印头下方；

视觉组件，所述视觉组件的数量和位置分别与位于所述网版上的标记点对应，所述视觉组件固定于位于所述网版下方的所述台板，所述视觉组件包括转角同轴光源、镜头和相机，所述转角同轴光源发出的光能穿过所述台板上的定位孔而照射到所述网版，被所述网版反射的光线经过所述转角同轴光源及所述镜头后达到所述相机，所述相机用于拍摄所述网版；

微型工控机，所述微型工控机固定于所述台板，所述微型工控机与所述视觉组件电连接，所述微型工控机用于接收所述相机拍摄的图像，并根据所述图像确定所述网版上的标记点与所述台板上的定位孔之间的位置关系，当所述网版移动至期望位置时，所述微型工控机输出提示信息；

显示器，所述显示器与所述微型工控机通信连接，所述显示器用于显示网版标记点与系统设定范围之间的偏差信息；

位置调整组件，所述位置调整组件与所述网版相连，所述位置调整组件用于调整所述网版的位置。

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