CN115042535B - 一种动刀机构及其单退刀dome运动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种动刀机构及其单退刀DOME运动控制方法，包括有外壳模块，所述外壳模块的内部设有切纸模块、动力模块与检测模块，所述动力模块用于为所述切纸模块的移动提供动力，所述检测模块用于检测所述切纸模块的进刀位置，所述动力模块与所述检测模块均设置于所述切纸模块的下方，所述外壳模块包括有主体与模块盖，所述主体与所述模块盖相配合，所述主体与所述模块盖组合成所述外壳模块，所述检测模块包括有FPC控制组件、DOME片与触摸头，其有益效果是：模块化的设计可以使得动刀机构体积较小而且对其进行检修与更换也较为简单，还可以实时控制动刀的行程，还可以对动刀的位置进行检测，防止动刀与动刀机构发生碰撞或者动刀未行程到所需位置。

Description

一种动刀机构及其单退刀DOME运动控制方法

技术领域

本发明属于打印机辅助设备技术领域，具体的说，是关于一种动刀机构及其单退刀DOME运动控制方法。

背景技术

目前，随着数字化信息的迅猛发展，热敏打印作为数字信息的载体之一，在人们的日常生活中屡见不鲜，例如人们常用到的商务付款、订餐、外卖、仓储物料整理、出行停车等等场景均需要通过热敏打印实现信息反馈和收条留存等。在热敏打印的同时涉及到打印完成的信息条切断的问题，在信息打印完成后，自动切断打印纸将给设备操作人员带来较大的工作便利。

目前常用2寸自动切刀打印机作为主流的热敏打印设备，其内部实现切纸效果的模块为动刀机构，动刀机构作为2寸自动切刀打印机内部必不可少的一部分存在下列两点不足之处：

一，现有2寸自动切刀打印机内部的动刀机构为一体化设计而不是模块化设计，这便会导致对切刀机构的维修较为麻烦，而且切刀机构内部的某一部件需要替换时，常需要将整个切刀机构替换，既不够便利又会提高更换成本。

二，现有的切刀机构内部的动刀在进行进刀行程与退刀行程时，由于未设置动刀位置检测模块，常会出现退刀未到位以及退刀过量导致撞刀的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动刀机构及其单退刀DOME运动控制方法，以解决现有的动刀机构为一体化设计的问题，还解决了现有的动刀机构在退刀到位时不能被及时检测到的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种动刀机构，包括有外壳模块，所述外壳模块的内部设有切纸模块、动力模块与检测模块，所述动力模块用于为所述切纸模块的移动提供动力，所述检测模块用于检测所述切纸模块的进刀位置，所述动力模块与所述检测模块均设置于所述切纸模块的下方；

所述外壳模块包括有主体与模块盖，所述主体与所述模块盖相配合，所述主体与所述模块盖组合成所述外壳模块；

所述检测模块包括有FPC控制组件、DOME片与触摸头，所述FPC控制组件可拆卸连接于所述主体上，所述DOME片设于所述FPC控制组件上，所述触摸头设于所述刀架的侧面，所述触摸头与所述DOME片的位置相对。

所述主体的侧面设置有具有导向斜面的定位柱，所述模块盖的侧面设置有定位孔，所述定位孔与所述定位柱相配合，所述定位柱与所述定位孔的配合安装可以使得所述主体与所述模块盖之间的连接不需要螺栓等外部零件。

所述动力模块包括有步进电机、用于将步进电机输出的转矩传递到所述动刀模块的拨刀轮、锁紧螺钉与电机盖，所述电机盖设于所述步进电机的下方，所述锁紧螺钉设于电机盖上，所述电机盖与所述主体通过所述锁紧螺钉可拆卸连接，所述拨刀轮设于所述步进电机的侧面，所述拨刀轮与所述步进电机的传动轴固接。

所述切纸模块包括有刀架与动刀，所述刀架与所述动刀连接；

所述动刀上开设有对插槽，所述刀架上形成有对插板，所述对插槽与所述对插板位置相对，所述对插槽与所述对插板的配合安装可以使得所述动刀与所述刀架之间的定位较为方便。

所述刀架上开设有拨动槽，所述拨刀轮的上端部分位于拨动槽的内部，所述拨刀轮的转动可以带动刀架在水平方向上的移动；

所述拨刀轮用于传递所述步进电机的力矩，所述拨刀轮与所述刀架的配合使得所述刀架往复运动。

所述模块盖的内部形成有若干个用于实现所述主体与所述模块盖互相定位的第一导向筋，所述主体表面靠近底端的位置开设有第一导向槽，所述第一导向筋与所述第一导向槽相配合，所述第一导向筋与所述第一导向槽之间的配合使用可以使得所述主体与所述模块盖快速安装。

所述主体的内部开设有与所述刀架相配合的若干个第二导向槽，所述第二导向槽的顶端设置有用于阻挡所述动刀模块移动的挡板；

所述刀架的下方设置有用于所述刀架与所述主体互相定位的若干个第二导向筋，所述第二导向筋与所述第二导向槽相配合，所述第二导向筋配合所述第二导向槽可以使得所述刀架在受力后能够在所述主体上滑动。

所述主体的内部开设有若干个能够提供放置空间的第一放置槽，所述主体的侧面开设有为步进电机提供放置空间的第二放置槽，所述第一放置槽能够为所述切纸模块与所述检测模块提供安装空间。

所述步进电机的底面设置有卡板，所述电机盖的内部开设有能够为卡板提供放置空间的卡槽，所述卡板与所述卡槽之间的配合使用可以使得所述步进电机的安装较为稳固。

根据本发明的第二个方面，提供一种上述任一种动刀机构及其单退刀DOME运动控制方法，该控制方法包括以下步骤：

响应打印模块的打印完成信号，停止打印，在经过预定的停止时间间隔后，输出所述步进电机正转指令，启动所述步进电机正向旋转，控制所述动刀开始进刀行程；

所述步进电机在正转到指定步数后，完成切纸动作，输出所述步进电机停止信号，在经过预定的停止时间间隔后，输出所述步进电机反转指令，所述动刀开始进行退刀行程，当所述DOME片的电信号从高电平变为低电平时，控制模块响应所述DOME片的退刀到位信号，输出所述步进电机停止转动信号，所述步进电机停止转动。

本发明的有益效果是：

本发明的动刀机构的单进刀光耦运动控制方法，一方面，动刀模块是由外壳模块、切纸模块、动力模块与检测模块各模块组合而成，切纸模块、动力模块与检测模块均可以安装在外壳模块上，所以在对动刀模块进行修理时，可以将其在大方向上拆分为四个模块，方便动刀模块的检修，也便于各模块的替换，而且，外壳模块、切纸模块、动力模块与检测模块本身也是由各小模块组成，可以进一步拆分出更微小的单元，从而使得，各模块的检修也较为简便；

另一方面，外壳模块可以组合于自动切刀系统中，可以将外壳模块从自动切刀系统中拆分下来，既使得自动切刀系统的体积较小又解决现有技术中自动切刀系统一体化设计的问题。

本发明的控制方法用于控制自动切刀系统，进一步实现对切刀行程的控制，控制模块控制步进电机的运作，再通过设置的步进电机与拨刀轮可以对动刀进行移动控制，从而使得动刀能够在自动切刀系统内部进行往复运动，DOME片可以检测动刀是否退刀到位，当触摸头接触到DOME片时，DOME片受到挤压，DOME片接触到导电触片时，控制模块会响应退刀到位信号，从而控制动刀停止移动，避免动刀在退刀时发生未退到合适位置或者动刀退刀过量而撞击主体的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明的动刀机构的爆炸示意图。

图2为本发明的动刀机构的结构示意图。

图3为本发明的动刀机构与外部打印模块以及定刀模块相配合的结构示意图。

图4为本发明的动刀机构与外部打印模块以及定刀模块相配合的平面示意图。

图5为本发明的动刀机构的切纸模块在进刀到位时与检测模块相配合的结构示意图。

图6为本发明的动刀机构的切纸模块在进刀到位时与检测模块相配合的另一视角结构示意图。

图7为本发明的动刀机构的切纸模块在退刀行程中与检测模块相配合的结构示意图。

图8为本发明的动刀机构的切纸模块在退刀行程中与检测模块的相配合的另一视角结构示意图。

图9为本发明的动刀机构的单退刀DOME运动控制方案框图。

图10为本发明的动刀机构的单退刀DOME运动控制方案的步骤流程图。

具体实施方式

为了使所属技术领域的技术人员能够更充分地理解本发明的技术方案，在下文中将结合附图对本发明的示例性的实施方式进行更为全面且详细的描述。显然地，以下描述的本发明的一个或者多个实施方式仅仅是能够实现本发明的技术方案的具体方式中的一种或者多种，并非穷举。应当理解的是，可以采用属于一个总的发明构思的其他方式来实现本发明的技术方案，而不应当被示例性描述的实施方式所限制。基于本发明的一个或多个实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，为本发明的一种动刀机构，包括有外壳模块100，外壳模块100的内部设有切纸模块200、动力模块300与检测模块400，动力模块300用于为切纸模块200的移动提供动力，检测模块400用于检测切纸模块200的进刀位置，动力模块300与检测模块400均设置于切纸模块200的下方；

外壳模块100包括有主体101与模块盖102，主体101与模块盖102相配合，主体101与模块盖102组合成外壳模块100；

检测模块400包括有FPC控制组件401、DOME片402与触摸头403，FPC控制组件401可拆卸连接于主体101上，DOME片402设于FPC控制组件401上，触摸头403设于刀架201的侧面，触摸头403与DOME片402的位置相对。

进一步地，触摸头403通过粘贴的连接方式与刀架201的侧面连接。

进一步地，模块盖102包括有上端面、下端面、前端面、后端面、左端面与右端面，模块盖102的右端面与下端面为开放式端面，模块盖102的上端面、前端面、后端面与左端面为封闭式端面。

本发明实施例中，打印模块为现有技术中常用到的2寸热敏打印机，该2寸热敏打印机机芯传动系统能够满足常用的打印需求，DOME片402为金属弹片导电膜，为现有技术中常见的包含金属弹片的PET带胶薄片，可以在PCB或者在FPC线路板上作为触感型开关。

本发明实施例中，动刀202机构适用于常见的2寸热敏打印机，2寸热敏打印机包括有主控板，步进电机301与DOME片402均与主控板电性连接，主控板可以控制步进电机301的正转与反转，正转与反转的步进电机301将会控制动刀202进刀或者退刀，动刀202进刀到位时其状态为图5与图6所示，动刀202退刀到位时其状态为图7与8所示。

主体101的侧面设置有具有导向斜面的定位柱，模块盖102的侧面设置有定位孔，定位孔与定位柱相配合，定位柱与定位孔的配合安装可以使得主体101与模块盖102之间的连接不需要螺栓等外部零件。

动力模块300包括有步进电机301、用于将步进电机301输出的转矩传递到动刀202模块的拨刀轮302、锁紧螺钉303与电机盖304，电机盖304设于步进电机301的下方，锁紧螺钉303设于电机盖304上，电机盖304与主体101通过锁紧螺钉303可拆卸连接，拨刀轮302设于步进电机301的侧面，拨刀轮302与步进电机301的传动轴固接。

切纸模块200包括有刀架201与动刀202，刀架201与动刀202连接；

动刀202上开设有对插槽，刀架201上形成有对插板，对插槽与对插板位置相对，对插槽与对插板的配合安装可以使得动刀202与刀架201之间的定位较为方便。

进一步地，对插槽与对插板的尺寸相同，使得对插板能够与对插槽紧密结合。

刀架201上开设有拨动槽，拨刀轮302的上端部分位于拨动槽的内部，拨刀轮302的转动可以带动刀架201在水平方向上的移动；

拨刀轮302用于传递步进电机301的力矩，拨刀轮302与刀架201的配合使得刀架201往复运动。

进一步地，拨动槽的形状可以是圆台形，便于拨刀轮302拨动刀架201。

进一步地，拨动槽的尺寸需要略大于拨刀轮302的尺寸，拨刀轮302的前端部位需要包含于拨动槽的内部，需要保证拨刀轮302在转动时不能从拨动槽内部脱离出来，还需要保证拨刀轮302的自由端与拨动槽之间的接触不能够过于紧密，由于拨刀轮302做旋转运动，若是拨刀轮302在非竖直状态便与拨动槽紧密接触，在拨刀轮302转动时可能会损坏到拨动槽

进一步地，拨刀轮302将步进电机301在圆周方向的力矩传递到动刀202在水平方向的力矩。

步进电机301的传动轴与拨刀轮302之间的连接方式为键连接，键连接中可选平键连接，其结构较为简单，便于步进电机301的拆卸与安装。

进一步的，步进电机301的传动轴与拨刀轮302之间的连接方式并不局限于键连接，能够保证步进电机301与拨刀轮302能够固接的连接方式均可。

模块盖102的内部形成有若干个用于实现主体101与模块盖102互相定位的第一导向筋，主体101表面靠近底端的位置开设有第一导向槽，第一导向筋与第一导向槽相配合，第一导向筋与第一导向槽之间的配合使用可以使得主体101与模块盖102快速安装。

主体101的内部开设有与刀架201相配合的若干个第二导向槽，第二导向槽的顶端设置有用于阻挡动刀202模块移动的挡板；

刀架201的下方设置有用于刀架201与主体101互相定位的若干个第二导向筋，第二导向筋与第二导向槽相配合，第二导向筋配合第二导向槽可以使得刀架201在受力后能够在主体101上横向滑动。

进一步地，挡板的侧面还设置有柔性组件，柔性组件可以防止动刀202受到较大的冲撞。

本发明实施例中，柔性组件可包括有弹簧和硅胶垫，在动刀202出现退刀失误的状况时，也可以较大程度的减少动刀202与主体101受到的撞击力度。

主体101的内部开设有若干个能够提供放置空间的第一放置槽，主体101的侧面开设有为步进电机301提供放置空间的第二放置槽，第一放置槽能够为切纸模块200与检测模块400提供安装空间。

步进电机301的底面设置有卡板，电机盖304的内部开设有能够为卡板提供放置空间的卡槽，卡板与卡槽之间的配合使用可以使得步进电机301的安装较为稳固。

进一步地，步进电机301上卡板与电机盖304上卡槽的尺寸是相等的，可以使得卡板能够紧密的限定在卡槽的内部。

根据本发明的第二个方面，提供一种上述任一种动刀202机构及其单退刀DOME运动控制方法，该控制方法包括以下步骤：

响应打印模块的打印完成信号，停止打印，在经过预定的停止时间间隔后，输出步进电机301正转指令，启动步进电机301正向旋转，控制动刀202开始进刀行程；

步进电机301在正转到指定步数后，完成切纸动作，输出步进电机301停止信号，在经过预定的停止时间间隔后，输出步进电机301反转指令，动刀202开始进行退刀行程，当DOME片402的电信号从1高电平变为0低电平时，控制模块响应DOME片402的退刀到位信号，输出步进电机301停止转动信号，步进电机301停止转动。

特别说明的是，本发明的控制方法中涉及到的所设置的时间间隔均为20ms，步进电机301的启动与停止均通过其自身的两相激励，主控板软件控制步进电机301的固定步数来控制动刀202的行程，在动刀202的进刀行程中，动刀202半切时，主控板控制步进电机301正转步数为650步左右，当退刀光耦402反馈信号1高电平时，步进电机301在1004pps的驱动频率下反转30步，起到对动刀202进行保护的作用，在对动刀202的进刀行程需求为全切时，步进电机301在1004pps的驱动频率下根据设定的全切步数正向转动700步左右，再反转30步，对动刀202进行保护，切纸完毕后，步进电机301开始反转，控制动刀202进行退刀行程，当动刀202退刀到位时，触摸头403接触并按压DOME片402,DOME片402内部的金属弹片受到挤压后，反馈1高电平，在1004pps的驱动频率下步进电机301反转30步，同样是为了保护动刀202。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种动刀机构，包括有外壳模块，所述外壳模块的内部设有切纸模块、动力模块与检测模块，所述动力模块用于为所述切纸模块的移动提供动力，所述检测模块用于检测所述切纸模块的退刀位置，所述动力模块与所述检测模块均设置于所述切纸模块的下方；

所述外壳模块包括有主体与模块盖，所述主体与所述模块盖相配合；

所述切纸模块包括有刀架与动刀，所述刀架与所述动刀连接；

所述检测模块包括有FPC控制组件、DOME片与触摸头，所述FPC控制组件可拆卸连接于所述主体上，所述DOME片设于所述FPC控制组件上，所述触摸头设于所述刀架的侧面，所述触摸头与所述DOME片的位置相对；

所述动力模块包括有步进电机、用于将步进电机输出的转矩传递到所述切纸模块的拨刀轮、锁紧螺钉与电机盖，所述电机盖设于所述步进电机的下方，所述锁紧螺钉设于电机盖上，所述电机盖与所述主体通过所述锁紧螺钉可拆卸连接，所述拨刀轮设于所述步进电机的侧面，所述拨刀轮与所述步进电机的传动轴固接。

2.如权利要求1所述的动刀机构，其特征在于，所述主体的侧面设置有具有导向斜面的定位柱，所述模块盖的侧面设置有定位孔，所述定位孔与所述定位柱相配合。

3.如权利要求1所述的动刀机构，其特征在于，

所述动刀上开设有对插槽，所述刀架上形成有对插板，所述对插槽与所述对插板位置相对。

4.如权利要求3所述的动刀机构，其特征在于，所述刀架上开设有拨动槽，所述拨刀轮的上端部分位于拨动槽的内部；

所述拨刀轮用于传递所述步进电机的力矩，所述拨刀轮与所述刀架的配合使得所述刀架往复运动。

5.如权利要求1所述的动刀机构，其特征在于，所述模块盖的内部形成有若干个用于实现所述主体与所述模块盖互相定位的第一导向筋_，所述主体表面靠近底端的位置开设有第一导向槽，所述第一导向筋与所述第一导向槽相配合。

6.如权利要求1所述的动刀机构，其特征在于，所述主体的内部开设有与所述刀架相配合的若干个第二导向槽，所述第二导向槽的顶端设置有用于阻挡所述切纸模块移动的挡板；

所述刀架的下方设置有用于所述刀架与所述主体互相定位的若干个第二导向筋，所述第二导向筋与所述第二导向槽相配合。

7.如权利要求1所述的动刀机构，其特征在于，所述主体的内部开设有若干个能够提供放置空间的第一放置槽，所述主体的侧面开设有为所述步进电机提供放置空间的第二放置槽。

8.如权利要求1所述的动刀机构，其特征在于，所述步进电机的底面设置有卡板，所述电机盖的内部开设有能够为卡板提供放置空间的卡槽。

9.权利要求1-8任一项所述动刀机构的单退刀DOME运动控制方法，所述控制方法包括：

响应打印模块的打印完成信号，停止打印，在经过预定的停止时间间隔后，输出所述步进电机正转指令，启动所述步进电机正向旋转，控制所述动刀开始进刀行程；

所述步进电机在正转到指定步数后，完成切纸动作，输出所述步进电机停止信号，在经过预定的停止时间间隔后，输出所述步进电机反转指令，所述动刀开始进行退刀行程，当所述DOME片的电信号从高电平变为低电平时，控制模块响应所述DOME片的退刀到位信号，输出所述步进电机停止转动信号，所述步进电机停止转动。