CN115230301B - 三仓流片式真空印刷设备及印刷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空印刷领域,具体涉及三仓流片式真空印刷设备及印刷方法,包括:印刷仓,入料仓和出料仓位于印刷仓两侧,印刷仓与入料仓和出料仓之间通过活动门密封分隔或连通,入料仓和出料仓内的机架上设置有沿入料密封门或出料密封门向活动门方向伸缩的第一伸缩叉和第二伸缩叉,第一伸缩叉和第二伸缩叉上连接有相对设置的夹爪组件,第一伸缩叉和第二伸缩叉之间设置有支撑流线,支撑流线通过第二升降组件驱动升降,入料仓在支撑流线一端设置有阻挡组件,在支撑流线两侧设置有对中组件。本发明采用三仓形式,适用范围广,板材自动输送、作业,实现流片式印刷作业效率高。
Description
技术领域
本发明涉及真空印刷技术领域,尤其是指一种三仓流片式真空印刷设备及印刷方法。
背景技术
树脂填孔的技术在印刷电路板的产业越来越广泛,例如POFV制程(via on pad),树脂填孔的技术是指印刷电路板以真空印刷装置在真空状态下,借由压力差使树脂填充于贯孔的技术。但该技术在使用的过程中,每片印刷电路板在塞孔流程结束后,需要将整个印刷区破真空,如此一来,将导致下一个流程需要花较长的时间来抽真空,达到工作真空度时才能继续生产,且大气频繁与油墨接触,增加了树脂油墨品质不稳定的风险,从而影响了印刷电路板的品质稳定性。
目前较为先进的做法是将整个印刷装置分为第一腔室和第二腔室,在第一腔室内实现取放料动作,在第二腔室内实现印刷动作。一方面,此种真空印刷机由于存在工件输送装置,导致第一腔室和第二腔室气密效果不佳,另一方面,工件从第一腔室输送至第二腔室,在第二腔室印刷完成,送回到第一腔室进行换料后,才能进行下一个工件的印刷作业。由于会有闲置等待的时间,因而会影响整体的产能。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中真空印刷效率低的缺陷,提供一种三仓流片式真空印刷设备及印刷方法,通过伸缩叉的设置,使得三个仓能够分别密封或连通,使得印刷操作能够流片式进行,大大提高真空印刷效率。
为解决上述技术问题,本发明提供了三仓流片式真空印刷设备,包括:
机架,所述机架上安装有机罩模块,所述机罩模块与机架围合形成:
印刷仓,所述印刷仓内设置有印刷机构和加工台,所述加工台安装在所述机架上,所述加工台包括印刷台面,所述印刷台面下方连接有第一升降组件,所述印刷机构升降安装于所述加工台上方;
入料仓和出料仓,所述入料仓和出料仓位于所述印刷仓两侧,所述印刷仓与所述入料仓和出料仓之间通过活动门密封分隔或连通,所述入料仓和出料仓内的机架上设置有沿入料密封门或出料密封门向所述活动门方向伸缩的第一伸缩叉和第二伸缩叉,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉上连接有相对设置的夹爪组件,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉之间设置有支撑流线,所述支撑流线通过第二升降组件驱动升降,所述入料仓在所述支撑流线一端设置有阻挡组件,在所述支撑流线两侧设置有对中组件;
还包括真空机组,所述真空机组连通所述印刷仓、入料仓和出料仓。
在本发明的一个实施例中,还包括视觉模块,所述视觉模块对应所述第一伸缩叉和第二伸缩叉安装于所述入料仓外的上方,所述入料仓的顶部设置为透明视窗,所述加工台连接有对位机构。
在本发明的一个实施例中,所述视觉模块包括X向直线模组、Y向直线模组和若干相机组件,所述X向直线模组与Y向直线模组相连,所述相机组件安装在所述X向直线模组上。
在本发明的一个实施例中,所述相机组件连接有激光定点组件,所述激光定点组件包括激光点,所述激光点夹持于第一旋转块,所述第一旋转块沿Y向转轴转动连接于第二旋转块,所述第二旋转块沿X向转轴与所述相机组件转动连接。
在本发明的一个实施例中,所述活动门、入料密封门和出料密封门均包括升降门板和密封门板,所述升降门板与门板气缸的推杆相连,所述升降门板上安装有若干顶紧气缸,所述顶紧气缸穿过所述升降门板连接所述密封门板。
在本发明的一个实施例中,所述升降门板上设置有若干导套,所述密封门板上设置有插入所述导套的导柱。
在本发明的一个实施例中,所述入料仓和出料仓顶部设置为料仓门,所述料仓门通过压紧气缸连接有密封仓门,所述料仓门一侧通过线轨与所述机罩模块相连,另一侧连接有移动齿条,所述机罩模块上安装有驱动电机,所述驱动电机的输出轴连接有与所述移动齿条啮合的主动齿轮。
在本发明的一个实施例中,所述入料仓前端连接有扫码组件,所述扫码组件包括读码器,所述读码器通过铝型材与所述机罩模块相连。
在本发明的一个实施例中,所述印刷仓、入料仓和出料仓均连接有真空计和破真空组件,所述破真空组件包括依次连接的挡板阀、手阀和消音器,所述消音器与所述印刷仓相连,所述印刷仓还连接有补气阀组件。
在本发明的一个实施例中,所述印刷仓后方设置有维修口,所述维修口通过维修门板密封,所述印刷仓在所述维修口一端设置有与所述维修门相连的门铰,另一端设置有转角气缸,所述转角气缸连接有压块,所述压块在所述转角气缸下压时抵压所述维修门板。
在本发明的一个实施例中,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉通过板宽调节机构安装于所述机架上,所述板宽调节机构包括螺纹方向相反的第一丝杆模组和第二丝杆模组,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉分别连接所述第一丝杆模组和第二丝杆模组,所述第一丝杆模组与第二丝杆模组相连且由调节电机驱动。
在本发明的一个实施例中,所述支撑流线包括中间流水线和/或两侧边滚轮组件,所述中间流水线支撑在所述机架上,两所述侧边滚轮组件通过板宽调节机构相连,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉分别通过调距气缸与所述侧边滚轮组件相连。
在本发明的一个实施例中,所述夹爪组件包括固定下夹、夹持气缸和活动上夹,所述固定下夹安装在所述第一伸缩叉和第二伸缩叉上,所述夹持气缸安装在所述固定下夹下方,所述夹持气缸穿过所述固定下夹连接所述固定上夹。
在本发明的一个实施例中,所述印刷台面两侧分别设置有印板夹,所述印板夹连接有第三升降组件。
在本发明的一个实施例中,所述印刷机构包括印刷框座和刮刀,所述印刷框座两侧设置有刮座驱动机构,所述刮刀两端与所述刮座驱动机构相连,所述刮刀下方设置有网板,所述网板一端与所述印刷框座铰接,另一端连接有凸轮机构。
本发明提供一种三仓流片式真空印刷方法,采用上述的设备,包括如下步骤:
步骤一:密封印刷仓和出料仓,分别对印刷仓和出料仓抽真空;
步骤二:将入料仓的支撑流线、阻挡组件和对中组件升至对应板材的高度,打开入料密封门使板材进入入料仓后密封入料仓,对密封后的入料仓抽真空,板材由阻挡组件和对中组件定位后,夹爪组件夹持板材;
步骤三:将印刷仓的加工台降至最低,打开入料仓与印刷仓之间的活动门,支撑流线、阻挡组件和对中组件下降,第一伸缩叉和第二伸缩叉同步伸出,将板材送入印刷仓,第一升降组件驱动印刷台面上升接触板材,并对板材进行定位,夹爪组件放开板材,第一伸缩叉和第二伸缩叉缩回入料仓,活动门关闭,印刷仓再次密封;
步骤四:出料仓的支撑流线降至最低,印刷仓与出料仓之间的活动门打开,两者共同抽真空至满足印刷条件,印刷机构下降接触印刷台面上的板材,进行印刷,印刷完成后,印刷机构上升,加工台下降至对应出料仓内夹爪组件的高度,使夹爪组件夹持印刷后的板材,加工台下降至最低位,第一伸缩叉和第二伸缩叉缩回至出料仓内;
步骤五:印刷仓和出料仓之间的活动门闭合,出料仓破真空,出料仓内的支撑流线上升至对应板材的高度,夹爪组件放开板材,出料密封门打开,支撑流线将板材输出;
步骤六:重复步骤一至五。
在本发明的一个实施例中,还包括定位步骤:
工作开始前,进行预定位:
S01:使对位机构处于原点,将标定板材放置在印刷台面上并完成定位;
S02:加工台上升,印刷框座下降,刮刀在标定板材上印刷出定位图形后,印刷框座上升,加工台下降至与入料仓中夹爪组件对应的高度;
S03:印刷仓与入料仓之间的活动门打开,第一伸缩叉和第二伸缩叉向印刷仓内伸出并夹持加工台上的标定板材后缩回;
S04:视觉模块的相机组件在X向直线模组和Y向直线模组的驱动下捕捉标定板材上的识别点和定位图形中心点并计算差值,根据差值标记对位机构的偏差值;
工作开始后,在步骤二中还包括:
板材被夹爪组件夹持后,相机组件捕捉板材识别点并计算该识别点与标定板材上识别点的差值,根据该差值控制对位机构动作调整印刷台面位置;
在步骤三中,印刷台面对板材定位后,还包括:
控制对位机构复位并补偿偏差值,使板材与印刷机构对应。
在本发明的一个实施例中,支撑流线和加工台首先升降至与固定下夹上表面等高的位置,在夹爪组件夹持或放开板材后,再继续上升或下降。
在本发明的一个实施例中,第一伸缩叉和第二伸缩叉在不夹持板材时,向两侧打开以避让板材。
在本发明的一个实施例中,在半自动操作中,步骤二中,打开入料仓的料仓门,将板材放入入料仓后密封入料仓,在步骤五中,将出料仓的料仓门打开,取出板材。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本发明所述的真空印刷设备,采用三仓形式,实现流片式印刷,不仅能够在非真空环境作业,同时适于真空作业;
通过支撑流线和伸缩叉的设置,实现板材的全自动输送、全自动作业,效率更高;
通过视觉模块和对位机构的配合设置,以及落墨点反向自学习的方法,保证高精度取放板和定位;
本发明所述的印刷方法,通过对三仓的分别控制,实现各个仓满节拍工作,作业效率高。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1是本发明整体结构示意图;
图2是本发明的整体结构爆炸图;
图3是本发明的视觉模块仰视图;
图4是本发明的相机组件示意图;
图5是本发明的活动门结构示意图;
图6是本发明的入/出料密封门结构示意图;
图7是本发明的入料仓示意图;
图8是本发明的料仓门结构示意图;
图9是本发明的扫码组件示意图;
图10是本发明的印刷仓示意图;
图11是本发明的伸缩叉结构示意图;
图12是本发明的伸缩叉仰视图;
图13是本发明的夹爪组件示意图;
图14是本发明的加工台示意图;
图15是本发明的印刷机构示意图。
说明书附图标记说明:
100、机架;110、机罩模块; 120、真空机组;
200、印刷仓;210、印刷机构;211、印刷框座;212、刮刀;213、刮座驱动机构;214、网板;215、凸轮机构;220、加工台;221、印刷台面;222、第一升降组件;223、印板夹;224、第三升降组件;230、活动门;231、升降门板;232、密封门板;233、门板气缸;234、顶紧气缸;235、导套;236、导柱;240、对位机构;250、破真空组件;251、挡板阀;252、手阀;253、消音器;260、补气阀组件;270、维修口;271、维修门板;272、门铰;273、转角气缸;
300、入料仓;310、入料密封门;311、光栅报警器;320、第一伸缩叉;330、第二伸缩叉;340、夹爪组件;341、固定下夹;342、夹持气缸;343、活动上夹;350、支撑流线;351、侧边滚轮组件;352、中间流水线;353、调距气缸;360、第二升降组件;370、阻挡组件;380、对中组件;390、扫码组件;391、读码器;392、铝型材;
400、出料仓; 420、料仓门;421、密封仓门;422、压紧气缸;423、移动齿条;424、驱动电机;425、主动齿轮;430、板宽调节机构;431、第一丝杆模组;432、第二丝杆模组;433、调节电机;
500、视觉模块;510、X向直线模组;520、Y向直线模组;530、相机组件;540、激光定点组件;541、激光点;542、第一旋转块;543、第二旋转块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1和图2所示,本发明的三仓流片式真空印刷设备,包括:
机架100,所述机架100上安装有机罩模块110,所述机罩模块110与机架100围合形成:
印刷仓200,所述印刷仓200内设置有印刷机构210和加工台220,所述加工台220安装在所述机架100上,所述加工台220包括印刷台面221,所述印刷台面221下方连接有第一升降组件222,所述印刷机构210升降安装于所述加工台220上方。工作时,加工台220上升,印刷机构210下降,使得印刷机构210接触印刷台面221上的板材,完成对板材的印刷。本实施例中的第一升降组件222可以为现有技术中任意升降组件,例如连接机架100和印刷台面221的升降气缸、升降电缸或直线模组等。由于印刷台面221下方空间较小,且印刷台面221存在多个工作位置,因此可还可以采用凸轮升降组件,印刷台面221连接有凸轮,凸轮沿斜面移动,由于斜面的高度变化,从而将凸轮顶起或放下,实现印刷台面221的升高或下降。
入料仓300和出料仓400,所述入料仓300和出料仓400位于所述印刷仓200两侧,所述印刷仓200与所述入料仓300和出料仓400之间通过活动门230密封分隔或连通,所述入料仓300和出料仓400内的机架100上设置有沿入料密封门310或出料密封门向所述活动门230方向伸缩的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330,所述第一伸缩叉320和第二伸缩叉330上连接有相对设置的夹爪组件340,所述第一伸缩叉320和第二伸缩叉330之间设置有支撑流线350,所述支撑流线350通过第二升降组件360驱动升降,所述入料仓300在所述支撑流线350一端设置有阻挡组件370,在所述支撑流线350两侧设置有对中组件380。将真空设备分隔为三个仓室,利用伸缩叉使得板材既能够被输入/输出印刷仓200,又不影响三个仓室的分别密封,从而放料和取料能够分开进行。伸缩叉为现有技术中的机构,缩回时仅占用较小的空间,伸出时,能够到达较远的位置。印刷仓200进行印刷时,入料仓300能够执行放料动作,当印刷完的板材进入取料仓,入料仓300的板材能够送入印刷仓200,入料仓300再次执行放料动作。如此方式,真空印刷设备不存在闲置等待的时间,产能大大提高。且支撑流线350的设置一方面实现对板材的支撑,以方便夹爪组件340对板材进行夹持,另一方面,板材能够由支撑流线350驱动进入入料仓300或流出出料仓400,而无需人工介入,提高自动化程度。本实施例中的第一升降组件222可以为现有技术中任意升降组件,例如连接机架100和支撑流线350的升降气缸、升降电缸或直线模组等。为简化结构,节约成本,选择升降气缸。阻挡组件370和对中组件380对板材定位,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330通过夹爪组件340同时夹持板材进行输送,伸缩叉伸出/缩回同步性好,重复性定位精度高,保证将定位好的板材送入印刷仓200时,板材能够对应印刷台面221上定位PIN钉精确定位。
印刷仓200、入料仓300和出料仓400通过与之相连的真空机组120抽真空,每个仓室能够单独抽真空,从而在三个仓室分隔的情况下,各仓室的真空度不会互相影响。
本发明在工作时,印刷仓200和出料仓400分别密封、抽真空,板材从外部流线输送至入料仓300的入料密封门310外,入料密封门310打开,支撑流线350上升至最高位承接板材,同时将板材完全输送至入料仓300内,入料密封门310封闭。随着支撑流线350对板材的输送,板材抵接阻挡组件370,板材在输送方向上的位置被定位,对中组件380从两侧夹持板材,使板材在垂直于输送方向上的位置被定位,从而板材位置确定。本发明中阻挡组件370和对中组件380的结构为机械领域常规结构。板材位置确定后,夹爪组件340夹持板材两侧。在此过程中真空机组120对入料仓300抽真空。由于入料仓300内机构较少,因此其体积设置较小,能够快速完成对入料仓300的抽真空。
而后入料仓300和印刷仓200之间的活动门230打开,入料仓300和印刷仓200连通,支撑流线350、阻挡组件370和对中组件380下降,避让板材,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330同步伸出,将由夹爪组件340夹持的板材送至印刷仓200内的加工台220上方,印刷台面221在第一升降组件222的驱动下上升接触板材,印刷台面221上的定位PIN钉与板材精确配合,实现对板材的承接定位。而后夹爪组件340放开板材,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330缩回入料仓300,从而活动门230能够关闭,将印刷仓200与入料仓300分隔。然后入料仓300能够在印刷仓200印刷的过程中单独破真空,打开入料密封门310再次承接下一块板材。
印刷仓200内,加工台220继续上升,印刷机构210下降,对板材进行印刷。板材在印刷前,印刷仓200可以单独密封保持工作真空度,在印刷完成后与出料仓400连通,也可以直接与出料仓400连通共同达到工作真空度。印刷仓200与出料仓400之间的活动门230打开后,出料仓400内的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330伸出至印刷仓200,其上的夹爪组件340夹持印刷后的板材,然后随第一伸缩叉320和第二伸缩叉330缩回出料仓400。印刷仓200和出料仓400之间的活动门230闭合,将印刷仓200与出料仓400分隔,使得印刷仓200始终保持一定的真空度,而出料仓400能够单独破真空,打开出料密封门,支撑流线350上升接触板材,夹爪组件340放开板材,支撑流线350将板材送出真空印刷设备。
参照图1和图3所示,由于高精密板材的印刷精度要求高,故板材上定位孔与印刷台面221上定位PIN钉的配合误差小,为保证两者能够精确配合,本实施例中还设置视觉模块500。通过视觉模块500获取每片板材的位置,与印刷台面221的定位PIN钉和印刷机构210的印刷位置比较,使得印刷台面221转动到与板材配合的位置以承载定位板材后,再转回与印刷机构210配合的位置,实现精确印刷。本实施例中,为不扩大入料仓300的体积,从而方便抽真空,故所述视觉模块500对应所述第一伸缩叉320和第二伸缩叉330安装于所述入料仓300外的上方,此时视觉模块500和板材之间被入料仓300的顶面阻隔,为了使视觉模块500能够拍摄到板材的位置,所述入料仓300的顶部设置为透明视窗。具体的,视觉模块500安装在印刷仓200侧边,由于板材为矩形,拍摄位置为板材四角,故透明视窗对应板材四角设置有四个。所述加工台220连接有对位机构240。本实施例中对位机构240为UVW对位机构240,实现加工台220在X、Y方向上的移动,以及在R方向上的转动。从而即使被夹爪组件340夹持的板材与印刷台面221上的定位PIN钉之间存在误差,也可以通过调整加工台220的位置,使得定位PIN钉与板材的位置匹配,由于伸缩叉的高精度传送,板材在从拍照位置移动到定位台上方时姿态不变,从而位置调整后的印刷台面221上升即可与板材准确匹配。而后加工台220复位至与印刷机构210匹配的位置,保证印刷机构210与板材配合的精度。
进一步的,所述视觉模块500包括X向直线模组510、Y向直线模组520和若干相机组件530,本实施例中为四个相机组件530,所述X向直线模组510与Y向直线模组520相连,所述相机组件530安装在所述X向直线模组510上。从而相机组件530能够在XY平面内移动,以准确获取板材的位置。直线模组为直线电机或者电机与丝杆配合的结构,或其他实现直线运动的机构。更进一步的,参照图4所示,由于板材上的识别点为圆圈,为定位识别点的圆心,所述相机组件530连接有激光定点组件540。所述激光定点组件540包括激光点541,所述激光点541夹持于第一旋转块542,所述第一旋转块542沿Y向转轴转动连接于第二旋转块543,所述第二旋转块543沿X向转轴与所述相机组件530转动连接。当相机组件530由X向直线模组510和Y向直线模组520调整好位置后,调整激光点541的角度,使得激光点541指向识别点的圆心,从而相机组件530拍摄到识别点及激光点541,激光点541的坐标即为识别点的坐标。
参照图5所示,工作时,入料密封门310开启使入料仓300与大气连通,入料密封门310和活动门230关闭实现入料仓300的密封,印刷仓200两侧的活动门230开启,实现印刷仓200与入料仓300和出料仓400的连通,两活动门230的关闭实现印刷仓200的密封,出料密封门的开启使得出料仓400与大气连通。即入料密封门310、活动门230和出料密封门均具有密封作用。若入料密封门310、活动门230和出料密封门采用翻转开闭的方式,一方面其需要占用较大的空间,另一方面密封效果差。故本实施例中,采用升降门的形式降低其开闭所需的空间,由于升降移动时门与密封面之间肯定存在间隙,为使得门在升降到位后能够无缝隙密封,所述活动门230、入料密封门310和出料密封门均包括升降门板231和密封门板232。当门需要升降时,密封门板232贴合升降门板231,使得密封门板232脱离密封面,密封门板232能够随升降门板231一同升降,当到达密封位置后,升降门板231位置不再改变,将密封门板232压紧在密封面上,两者紧密贴合,保证密封效果。具体的,所述升降门板231与门板气缸233的推杆相连,所述升降门板231上安装有若干顶紧气缸234,所述顶紧气缸234穿过所述升降门板231连接所述密封门板232。门板气缸233安装在机架100上,门板气缸233推动升降门板231升降,为实现对升降门板231的导向,升降门板231与机架100之间设置有线轨。顶紧气缸234将密封门板232压向密封面,顶紧气缸234的推杆形成密封门板232移动的导向。为防止密封门板232重量较重,影响顶紧气缸234的使用寿命,在升降门上单独设置密封门板232的导向。即在所述升降门板231上设置有若干导套235,在所述密封门板232上设置有插入所述导套235的导柱236。导柱236沿导套235的轴向移动,一方面形成密封门板232的导向,另一方面也是对密封门板232进行支撑,从而顶紧气缸234受到垂直于其轴向的力较小,提高顶紧气缸234的使用寿命。
参照图6所示,本实施例中,由于入料密封门310和出料密封门直接连通外界,为提高安全性,防止操作人员从入料密封门310或出料密封门处观察设备工作情况,在入料密封门310和出料密封门的升降门板231外侧面的两端安装光栅报警器311。由于光栅报警器311占用了升降门板231外侧面两端的空间,因此门板气缸233可以连接升降门板231端面。
参照图7和图8所示,在真空印刷设备前后端无流线,或前后端的流线不工作时,为方便直接使用真空印刷设备,将所述入料仓300和出料仓400顶部设置为可开启的料仓门420。放料时,打开入料仓300的料仓门420,人工或者机械臂等将板材从上方放进入料仓300,料仓门420关闭。其他步骤与从入料密封门310进料时一样。印刷完成的板材进入出料仓400后,出料仓400破真空,出料仓400的料仓门420打开,将支撑流线350上的板材取出,料仓门420关闭。由于入料仓300上方为视觉模块500,即上方无足够的空间满足料仓门420翻转打开,且料仓门420较大,翻转方式不便于自动打开,故本实施例中,所述料仓门420通过压紧气缸422连接有密封仓门421,所述料仓门420一侧通过线轨与所述机罩模块110相连,另一侧连接有移动齿条423,所述机罩模块110上安装有驱动电机424,所述驱动电机424的输出轴连接有与所述移动齿条423啮合的主动齿轮425。及料仓门420沿其所在平面滑动打开,线轨一方面形成对料仓门420的导向,另一方面实现对料仓门420的支撑。当驱动电机424启动,主动齿轮425转动,移动齿条423移动,与移动齿条423相连的料仓门420打开或闭合。当料仓门420到达关闭位置,压紧气缸422将密封仓门421向下压紧,密封仓门421与密封面紧密贴合,实现对入料仓300或出料仓400的密封。
参照图7和图9所示,所述入料仓300前端连接有扫码组件390,对进入真空印刷设备的板材进行扫码,以实现全流程追踪,满足自动化生产的要求。所述扫码组件390包括读码器391,所述读码器391通过铝型材392与所述机罩模块110相连。利用铝型材392方便安装且强度较大的特点,使得读码器391能够稳定悬挂在入料仓300前端上方。
参照图7和图10所示,在印刷时,对真空度有要求,因此在所述印刷仓200、入料仓300和出料仓400均连接有真空计和破真空组件250,通过真空计闭环控制各仓室的抽真空状态,入料仓300和出料仓400在放料和取料时,通过破真空组件250实现破真空。具体的,所述破真空组件250包括依次连接的挡板阀251、手阀252和消音器253,为了使破真空组件250更紧凑,所述消音器253与所述印刷仓200相连,手阀252垂直于消音器253轴向与其中部相连,挡板阀251连接于手阀252另一端。从而破真空组件250不会在机罩模块110外延伸过远。由于破真空组件250工作时真空状态被破坏的较快,即进气量较大,而印刷仓200对真空度的精确性要求较高,因此所述印刷仓200还连接有补气阀组件260。破真空组件250对印刷仓200的真空度进行粗调,而后补气阀组件260对印刷仓200的真空度进行精细调节,确保印刷仓200的真空度满足印刷需求。
参照图10所述,入料仓300和出料仓400的顶部为可打开的料仓门420,从而方便从料仓门420对入料仓300和出料仓400进行维修。而为方便对印刷仓200进行维修,在所述印刷仓200后方设置有维修口270,所述维修口270通过维修门板271密封,所述印刷仓200在所述维修口270一端设置有与所述维修门相连的门铰272,另一端设置有转角气缸273,所述转角气缸273连接有压块,所述压块在所述转角气缸273下压时抵压所述维修门板271。由于维修本身就为人工操作,因此维修门板271采用与门铰272相连的方式由人工打开。在正常工作状态下,转角气缸273下压,使压块压紧维修门板271,保证维修门板271对印刷仓200的密封效果。
参照图11和12所示,由于不同型号的板材尺寸不同,为保证夹爪组件340能够夹持任意尺寸的板材,第一伸缩叉320与第二伸缩叉330之间的距离设置为可调节。具体的,所述第一伸缩叉320和第二伸缩叉330通过板宽调节机构430安装于所述机架100上,所述板宽调节机构430包括螺纹方向相反的第一丝杆模组431和第二丝杆模组432,所述第一丝杆模组431与第二丝杆模组432相连且由调节电机433驱动。第一伸缩叉320与所述第一丝杆模组431相连,第二伸缩叉330与所述第二丝杆模组432相连,当调节电机433启动,第一丝杆模组431和第二丝杆模组432同步转动,由于两者螺纹方向相反,因此,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330反向移动相同的距离,实现第一伸缩叉320和第二伸缩叉330之间距离的调节,且两者中线位置始终不变,从而适应不同尺寸的板材。进一步的,板材由夹爪组件340夹持,因此夹爪组件340与板材有部分重叠,而夹爪张开距离有限,当板材在进入入料仓300、离开出料仓400或伸缩叉从印刷仓200缩回时,板材与夹爪组件340之间可能产生碰撞,通过板宽调节机构430的设置,使得板材在进入入料仓300、离开出料仓400或伸缩叉从印刷仓200缩回时,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330能够向两侧打开,实现对板材的避让。
参照图11所示,对于板材的支撑,可以支撑板材中部或者两侧,若板材厚度较薄,只支撑板材两侧时,则板材中部容易下垂变形,只支撑板材中部时,则板材两侧容易下垂变形,为此,本实施例中所述支撑流线350包括中间流水线352和/或两侧边滚轮组件351。具体的,本实施例中,由于板材在入料仓300中时需要被精确定位,因此入料仓300内的支撑流线350包括中间流水线352和两侧边滚轮组件351,而出料仓400中只需要将板材送出即可,对其定位精度无要求,因此在出料仓400中仅设置侧边滚轮组件351。中间流水线352和侧边滚轮组件351都能对板材的移动提供动力,且由于中间流水线352对应板材中部印刷区,为尽量避免中间流水线352与板材之间的摩擦,以免损伤板材无法印刷,中间流水线352优选为倍速链。由于板材中部位置始终不变,因此中间流水线352的位置无需调整,故将中间流水线352直接支撑在所述机架100上。而侧边滚轮组件351支撑板材的两侧边,随着板材尺寸的变化,侧边滚轮组件351的位置也需要调整才能满足对板材的支撑。故本实施例中两所述侧边滚轮组件351通过板宽调节机构430相连,此处的板宽调节机构430即为上一实施例中调节第一伸缩叉320和第二伸缩叉330的板宽调节机构430。此处将板宽调节机构430与侧边滚轮组件351相连是因为第一伸缩叉320和第二伸缩叉330与侧边滚轮组件351一样都需要根据板材的齿轮调节两者之间的宽度,但在板材进入入料仓300或者流出出料仓400时,侧边滚轮组件351需要对板材进行支撑,而第一伸缩叉320和第二伸缩叉330为了使其上的夹爪组件340避让板材,需要向外移开,故第一伸缩叉320和第二伸缩叉330分别通过调距气缸353与侧边滚轮组件351相连。从而第一伸缩叉320和第二伸缩叉330能够随侧边滚轮组件351一同移动的同时,还能够与侧边滚轮组件351分离。工作时,入料仓300内,通过板宽调节机构430将侧边滚轮组件351之间的距离调节至与板材宽度相匹配,而后利用调距气缸353分离第一伸缩叉320、第二伸缩叉330和侧边滚轮组件351,从而板材在被支撑流线350驱动前移时,板材与夹爪组件340之间不会发生撞击。同理,在出料仓400内,中间流水线352和侧边滚轮组件351支撑板材,夹爪组件340放开板材后,调距气缸353分离第一伸缩叉320、第二伸缩叉330与侧边滚轮组件351,夹爪组件340移开,支撑流线350在将板材送出时不会与夹爪组件340干涉。
由于不同型号的板材的厚度也不相同,若夹爪组件340采用从两侧向中间夹持的方式夹持板材,为与夹爪中线匹配,不同型号的板材被支撑的高度均不相同,不便于操作。为此,参照图13所示,本实施例中,将夹爪组件340位于下方的手指高度固定,以该高度作为定位基准,保证夹持的准确及操作的方便。具体的,所述夹爪组件340包括固定下夹341、夹持气缸342和活动上夹343,所述固定下夹341安装在所述第一伸缩叉320和第二伸缩叉330上,所述夹持气缸342安装在所述固定下夹341下方,所述夹持气缸342穿过所述固定下夹341连接所述固定上夹。由于固定下夹341与伸缩叉固定连接,因此固定下夹341的高度不变,利用夹持气缸342驱动活动上夹343下降,从而实现活动上夹343与固定下夹341靠拢夹持。为了使支撑流线350在输送板材时板材不会与夹爪组件340碰撞,支撑流线350首先升高至固定下夹341与活动上夹343之间,从而在夹爪组件340从两侧向板材的方向移动以夹持板材时,板材位于固定上夹和活动下架之间。而后支撑流线350下降至与固定下夹341上表面等高的高度,此时板材下表面与固定下夹341上表面处于同一平面,此时活动上夹343下压,与固定下夹341配合夹紧板材,夹紧过程中板材位置不变,故不会造成板材变形,导致损伤板材。当板材被完全夹持后,支撑流线350再继续下降,以在第一伸缩叉320和第二伸缩叉330同步伸缩将板材送出时避让板材。同样的,加工台220的承载定位板材时,印刷台面221首先上升至与固定下夹341上表面等高的位置,即接触板材的位置,而后活动上夹343上移放开板材,印刷台面221继续上升,支撑板材脱离固定下夹341,使得伸缩叉缩回时不会与板材接触、摩擦。
板材虽然与印刷台面221上的定位PIN钉匹配,使得板材不会产生平面上的移动,但在板材印刷后,印刷机构210抬起时,由于印刷机构210压紧板材,且印刷材料具有一定的粘性,此种情况下,不利于板材与印刷机构210的分离。故参照图14所示,所述印刷台面221两侧分别设置有印板夹223,所述印板夹223连接有第三升降组件224。第三升降组件224驱动印板夹223下压印刷台面221两侧,将板材压紧在印刷台面221上,由于印板夹223的压紧,印刷机构210在抬起时不会将板材带离。工作时,第三升降组件224将印板夹223向上顶起,第三升降组件224可以为现有技术中能够驱动升降的机构,例如升降气缸、升降电缸、直线模组等。入料仓300的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330伸出至印板夹223下方,将板材放在印刷台面221上,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330缩回,第三升降组件224驱动印板夹223下降将板材压紧在印刷台面221上。印刷完成后,印板夹223上升放开板材,出料仓400的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330伸入印板夹223下方夹持板材。
参照图15所示,为了实现对板材的印刷,所述印刷机构210包括印刷框座211和刮刀212,印刷框座211用于支撑刮刀212并实现刮刀212的移动,随着刮刀212的移动,将图形印刷在板材上。具体的,所述印刷框座211两侧设置有刮座驱动机构213,所述刮刀212两端与所述刮座驱动机构213相连,所述刮刀212下方设置有网板214。网板214上设置有印刷的图形,刮刀212在网板214的浆料部位施加一定压力,同时朝网板214另一端移动,从而使浆料在移动中被刮刀212从图形部分的网孔中挤压到板材上。由于网板214压在板材上,两者之间结合力较大,为方便分离网板214与板材,所述网板214一端与所述印刷框座211铰接,另一端连接有凸轮机构215。随着凸轮机构215的转动,网板214一端先缓慢抬起,从一端分离网板214与板材,需要的力较小,当网板214与板材完全分离,印刷框座211上升,加工台220下降,出料仓400内的夹爪组件340夹持板材,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330带动板材缩回,完成印刷。
本发明还提供一种三仓流片式真空印刷方法,采用上述的设备,包括如下步骤:
步骤一:密封印刷仓200和出料仓400,分别对印刷仓200和出料仓400抽真空。此时入料仓300需要进料,因此无需对入料仓300进行抽真空,而将印刷仓200和出料仓400密封后,入料仓300的情况不会影响印刷仓200和出料仓400的抽真空。由于出料仓400对真空度的要求低,因此在对印刷仓200和出料仓400进行抽真空时,可以使出料仓400的真空度大于印刷仓200的真空度。
步骤二:在印刷仓200与入料仓300分隔后,将入料仓300的支撑流线350、阻挡组件370和对中组件380升至对应板材的高度,打开入料密封门310,真空印刷设备前端的流线与支撑流线350对接,完成板材的承接。此时,为了防止板材在移动的过程中与夹爪组件340碰撞,支撑流线350升高至夹爪组件340固定下夹341和活动上夹343之间的高度。同时第一伸缩叉320和第二伸缩叉330向两侧打开以避让板材。板材进入入料仓300后密封入料仓300,对密封后的入料仓300抽真空。由于入料仓300真空度要求低,因此可以使入料仓300的真空度大于印刷仓200的真空度。随着支撑流线350对板材的输送,板材由阻挡组件370阻挡,板材在输送方向上的位置被定位。阻挡组件370可以在输送方向两端各设置有一组,板材被靠近活动门230的阻挡组件370阻挡后,靠近入料密封门310的阻挡组件370配合夹持板材实现定位,但此种方式所需空间较大。故本实施例中,阻挡组件370在输送方向末端设置有一组,为了保证板材在被对中时,板材在输送方向上的位置不会发生变化,支撑流线350保持输送状态,由于板材始终受到向前移动的作用力,因此保证抵接阻挡组件370,确保在输送方向上的位置确定。而后对中组件380从两侧夹持板材,对板材宽度方向进行定位,完成板材整体的定位。此时,夹爪组件340能够夹持板材。为使得夹持时板材不会变形,支撑流线350先下降至与固定下夹341上表面等高的位置,而后夹爪组件340再进行夹持。
步骤三:为了防止板材在向印刷仓200内移动的过程中撞击加工台220,因此提前将印刷仓200内的加工台220高度降至最低。同时为了提高工作效率,可以在入料仓300的真空度达到设定值后,就打开入料仓300与印刷仓200之间的活动门230。活动门230打开后,入料仓300与印刷仓200的真空度趋于一致。此时由于板材已经被夹爪组件340夹持,一方面无需支撑,另一方面支撑流线350可能在板材移动时与之产生摩擦,损伤板材,故支撑流线350、阻挡组件370和对中组件380下降,使板材仅由夹爪组件340夹持支撑。第一伸缩叉320和第二伸缩叉330同步伸出,将板材送入印刷仓200内。加工台220高度低,板材位于加工台220上方,第一升降组件222驱动印刷台面221上升接触板材,由于伸缩叉的精度高、同步性好,因此板材能够与印刷台面221上的定位PIN钉匹配并,实现板材在印刷台面221上的定位。板材定位完成后,夹爪组件340放开板材,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330缩回入料仓300,活动门230关闭,印刷仓200再次密封。同样为防止板材与夹爪碰撞摩擦,夹爪组件340放开板材后,加工台220先上升至固定下夹341和活动上夹343之间,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330向两侧打开,而后再缩回。此时可以直接将印刷仓200抽真空至印刷真空度,加工台220上升,印刷机构210下降,进行印刷作业。由于印刷仓200与下料仓的真空度可能不同,此种情况下,需要在板材印刷完成后才能打开印刷仓200与下料仓之间的活动门230,再使出料仓400内的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330插入印刷仓200拾取板材。在此过程中,印刷机构210已经停止工作,而活动门230打开以及伸缩叉进入印刷仓200仍需要一定的时间,导致工作节拍不饱和。
故本实施例中,步骤四:为防止板材收回至出料仓400时,板材撞击支撑流线350,出料仓400的支撑流线350降至最低。在板材放置到加工台220上后,印刷仓200与出料仓400之间的活动门230打开,出料仓400内的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330伸入印刷仓200,两者共同抽真空至满足印刷条件。由于印刷对真空度的要求较高,因此还可以通过破真空组件250和补气阀组件260精确调节印刷仓200的真空度。达到印刷条件后,印刷机构210下降接触印刷台面221上的板材,进行印刷。印刷完成后,印刷机构210上升,加工台220下降至对应出料仓400内夹爪组件340的高度,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330上的夹爪能够直接夹持板材,节省了打开活动门230、伸缩叉伸出的时间,提高工作效率。夹持时,加工台220先下降至与固定下夹341等高的位置,而后再进行夹持。板材被夹持后,为防止板材移动时与印刷台面221之间有摩擦,加工台220下降至最低位,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330缩回至出料仓400内。
步骤五:印刷仓200和出料仓400之间的活动门230闭合,印刷仓200再次单独密封,使得印刷仓200始终保持一定的真空度。而出料仓400破真空,出料仓400内的支撑流线350上升至对应板材的高度,夹爪组件340放开板材,出料密封门打开,支撑流线350将板材输出。完成一片板材的全自动高效真空印刷。
步骤六:重复步骤一至五,实现多片板材的持续印刷。且当第一片板材位于印刷仓200时,第二片板材即可进入入料仓300。当第一片板材进入出料仓400输出,第二片板材便进入印刷仓200进行印刷。第三片板材流入入料仓300。如此方式,本发明的真空印刷设备产能高。
为进一步保证板材能够与印刷台面221的定位PIN钉匹配,同时印刷位置准确,还包括定位步骤:
工作开始前,进行预定位:
S01:使对位机构240处于原点,将标定板材放置在印刷台面221上并完成定位。此时保证标定板材由印刷台面221上的定位PIN钉定位好。
S02:加工台220上升,印刷框座211下降,刮刀212在标定板材的识别点处印刷出定位图形后,印刷框座211上升,本实施例中,定位图形为墨环。而后加工台220下降至与入料仓300中夹爪组件340对应的高度,以方便夹爪组件340对标定板材进行夹持。
S03:印刷仓200与入料仓300之间的活动门230打开,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330向印刷仓200内伸出并夹持加工台220上的标定板材后缩回,以将标定板材收回至入料仓300。即第一伸缩叉320和第二伸缩叉330以当前的姿态夹持标定板材,能够保证标定板材与印刷台面221上的定位PIN钉匹配。
S04:视觉模块500的相机组件530在X向直线模组510和Y向直线模组520的驱动下捕捉识别点和定位图形中心点并计算差值。该差值意味着加工台220以当前位置与印刷机构210匹配时,印刷位置与设计位置存在偏差。故根据该差值标记对位机构240与印刷位置匹配时的偏差值。
标记完成后,正式工作时,在步骤二中还包括:
板材被夹爪组件340夹持后,相机组件530捕捉板材识别点并计算该识别点与标记板材上识别点的差值。由于第一伸缩叉320和第二伸缩叉330的姿态没有改变,故识别点与标记板材上识别点存在差值意味着板材的位置与印刷台面221之间存在偏差。故当第一伸缩叉320和第二伸缩叉330将板材送出,板材无法与印刷台面221的定位PIN钉匹配。因此根据该差值控制对位机构240动作,调整印刷台面221位置,使得印刷台面221能够与板材匹配。当板材与印刷台面221上的定位PIN钉配合后,若对位机构240直接复位,则复位后的位置与印刷机构210之间存在偏差。故,在步骤三中,印刷台面221对板材定位后,还包括:控制对位机构240复位并补偿偏差值,使板材与印刷机构210的印刷区域对应。从而保证印刷精度。
本发明工作原理及流程如下:
印刷仓200的印刷仓200正门开启,定位台的UVW对位机构240位于原点位置,人工将板材放在印刷台面221上并入PIN(板材上的定位孔与印刷台面221上的定位PIN钉配合)定位好。即当前板材的姿态位置可以保证板材入PIN。印刷框座211下降,网板214贴到板材上表面,刮刀212下降压到网板214,刮座驱动机构213驱动刮刀212运动一个来回,在板材四角的每个识别点处都印刷一个直径比识别点大2~4MM的墨环,墨环位置代表的是印刷位置。印刷框座211上升。印刷仓200与入料仓300之间的活动门230开启。两侧边滚轮组件351和中间流水线352以及阻挡组件370同时降低至最低点避位。第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353的伸出向外扩张,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330同时伸出至加工台220处,夹住板材并一起缩回将板材带回至入料仓300内的相机组件530拍照位置。视觉模块500的四个工业相机在X向直线模组510和Y向直线模组520驱动下可沿XY方向自由移动,同时捕捉板材四角识别点和墨环的中心并计算差值,根据该差值标记UVW对位机构240与印刷位置之间的偏差值。
出/入料密封门310和料仓门420闭合分别密封入料仓300、出料仓400。仓中间活动门230闭合,使入料仓300、印刷仓200、出料仓400三仓分别密封。印刷仓200正门、维修门均闭合、破真空组件250闭合、补气阀组件260闭合,隔绝印刷仓200与外界。
设备上电,真空机组120开始工作,先将印刷仓200从大气压抽至真空度60帕,然后切换挡板阀251,将出料仓400从大气压抽至真空度为180帕,然后真空机组120由真空计闭环控制工作,维持印刷仓200和出料仓400的真空度。设备前方流片,第一片板材被读码器391读取二维码后等待进入设备。
顶紧气缸234缩回,将密封门板232拉开,密封门板232的导柱236可在导套235中稳定滑动。然后门板气缸233缩回使整个入料密封门310下降,入料密封门310开启。第一片板材从外界进入设备,入料仓300中的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353伸出向外扩张避开板材避免撞击,同时由倍速链和两侧边滚轮组件351承接,三者速度一致匀速输送板材撞到阻挡组件370,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353缩回向内收缩使板材边缘位于夹爪组件340的手指内部,入料密封门310上升并封闭,真空机组120开始抽入料仓300从大气压抽至真空度180帕,与此同时对中组件380同时动作从两侧向中间夹紧,对板材做预定位。本发明中,对中组件380安装在侧边滚轮组件351上。然后倍速链、两侧边滚轮组件351同时下降一定距离,将板材放在夹爪组件340的固定下夹341上,两夹爪组件340同时闭合夹住板材边缘。X向直线模组510和Y向直线模组520启动,四个相机组件530在两直线模组驱动下可沿XY方向自由移动,透过透明视窗,本实施例中为透明亚克力,捕捉板材四角识别点,同时相机组件530引导UVW对位机构240运动将加工台220平移至适合对接板材的位置。
印刷仓200与入料仓300之间的活动门230的顶紧气缸234缩回,拉开密封门板232,密封门板232的导柱236可在导套235中稳定滑动。然后门板气缸233伸出使整个活动门230升高,活动门230开启,印刷仓200真空度瞬间掉至100帕以上,该真空度不符合载板印刷条件。加工台220当前处于最低位置。两侧边滚轮组件351、倍速链和阻挡组件370同时下降30MM避位。夹爪组件340仍然夹紧板材边缘,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330同时伸出,将板材输送到加工台220正上方。加工台220上升,印刷台面221与板材下表面接触,印刷台面221上的定位PIN钉进入到板材上的定位孔,板材入PIN完成,两夹爪组件340同时松开,加工台220继续上升,使板材升高至距离夹爪固定下夹341上表面,即板材接触面,上方5MM处腾空。入料仓300中第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353伸出向外扩张脱离板边,并缩回至原点。与此同时,加工台220继续上升到顶端印刷位置等待印刷,两侧的印板夹223也下降压住板边,且UVW对位机构240复位并补偿偏差值,使板材位置与印刷区域对应。入料仓中两侧边滚轮组件351、倍速链和阻挡组件370同时上升35MM至最高位,准备承接第二片板材。
印刷仓200与入料仓300之间的活动门230闭合,隔绝入料仓300和印刷仓200,印刷仓200与出料仓400之间的活动门230开启,连通印刷仓200和出料仓400,然后出料仓400中的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353伸出向外扩张,第一伸缩叉320和第二伸缩叉330同时伸出,插入到加工台220两侧印板夹223下方等待抓取印刷后的板材。出料仓400中两侧边滚轮组件351下降35MM至最低位置避位。
与此同时,入料仓300的破真空组件250的挡板阀251开启,入料仓300真空度降至大气压。真空机组120将印刷仓200和出料仓400真空度一起从100多帕抽至60帕。第二片板材重复上述步骤。
印刷框座211下降,网板214挨到第一片板材,开始印刷,刮刀212下降压到网板214,刮座驱动机构213驱动刮刀212运动一个来回,凸轮机构215将网板214从一边缓慢抬起使之脱离板材上表面,完全脱离之后,印刷框座211上升。两印板夹223同时升高,加工台220下降至板材下表面距离固定下夹341上表面5MM位置,出料仓400中的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353缩回内收,此时第一片板材边缘位于夹爪组件340内部,加工台220继续下降,板材下表面挨到固定下夹341上表面,夹爪组件340闭合夹紧板材边缘,加工台220继续下降至最低点进行避位。
出料仓400中的第一伸缩叉320和第二伸缩叉330带着第一片板材同时缩回到出料仓400内。印刷仓200与出料仓400之间的活动门230闭合,隔绝印刷仓200和出料仓400。出料仓400的破真空组件250的挡板阀251开启,出料仓400内真空度恢复至大气压。出料仓400的出料密封门开启并下降。出料仓400中的两侧边滚轮组件351升高30MM刚好承接板材边缘,两侧的夹爪组件340张开,两侧边滚轮组件351继续升高5MM,将板材抬高5MM,参照图13所示,此时的板材也脱离固定下夹341上表面腾空5MM。第一伸缩叉320和第二伸缩叉330随着调距气缸353伸出向外扩张避开板材。两侧边滚轮组件351输送第一片板材流出设备。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (20)
1.三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,包括:
机架,所述机架上安装有机罩模块,所述机罩模块与机架围合形成:
印刷仓,所述印刷仓内设置有印刷机构和加工台,所述加工台安装在所述机架上,所述加工台包括印刷台面,所述印刷台面下方连接有第一升降组件,所述印刷机构升降安装于所述加工台上方;
入料仓和出料仓,所述入料仓和出料仓位于所述印刷仓两侧,所述印刷仓与所述入料仓和出料仓之间通过活动门密封分隔或连通,所述入料仓和出料仓内的机架上设置有沿入料密封门或出料密封门向所述活动门方向伸缩的第一伸缩叉和第二伸缩叉,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉上连接有相对设置的夹爪组件,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉之间设置有支撑流线,所述支撑流线通过第二升降组件驱动升降,所述入料仓在所述支撑流线一端设置有阻挡组件,在所述支撑流线两侧设置有对中组件;
视觉模块,所述视觉模块包括若干相机组件,所述视觉模块对应所述第一伸缩叉和第二伸缩叉安装于所述入料仓外的上方,所述入料仓的顶部设置为透明视窗,所述加工台连接有对位机构;
还包括真空机组,所述真空机组分别与所述印刷仓、入料仓和出料仓连通;
所述三仓流片式真空印刷设备的印刷方法包括如下步骤:
步骤一:密封印刷仓和出料仓,分别对印刷仓和出料仓抽真空;
步骤二:将入料仓的支撑流线、阻挡组件和对中组件升至对应板材的高度,打开入料密封门使板材进入入料仓后密封入料仓,对密封后的入料仓抽真空,板材由阻挡组件和对中组件定位后,夹爪组件夹持板材;
其中步骤二还包括:板材被夹爪组件夹持后,相机组件捕捉板材识别点并计算该识别点与标定板材上识别点的差值,根据该差值控制对位机构动作调整印刷台面位置;步骤三:将印刷仓的加工台降至最低,打开入料仓与印刷仓之间的活动门,支撑流线、阻挡组件和对中组件下降,第一伸缩叉和第二伸缩叉同步伸出,将板材送入印刷仓,第一升降组件驱动印刷台面上升接触板材,并对板材进行定位,夹爪组件放开板材,第一伸缩叉和第二伸缩叉缩回入料仓,活动门关闭,印刷仓再次密封;
步骤四:出料仓的支撑流线降至最低,印刷仓与出料仓之间的活动门打开,两者共同抽真空至满足印刷条件,印刷机构下降接触印刷台面上的板材,进行印刷,印刷完成后,印刷机构上升,加工台下降至对应出料仓内夹爪组件的高度,使夹爪组件夹持印刷后的板材,加工台下降至最低位,第一伸缩叉和第二伸缩叉缩回至出料仓内;
步骤五:印刷仓和出料仓之间的活动门闭合,出料仓破真空,出料仓内的支撑流线上升至对应板材的高度,夹爪组件放开板材,出料密封门打开,支撑流线将板材输出;
步骤六:重复步骤一至五。
2.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述视觉模块包括X向直线模组、Y向直线模组,所述X向直线模组与Y向直线模组相连,所述相机组件安装在所述X向直线模组上。
3.根据权利要求2所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述相机组件连接有激光定点组件,所述激光定点组件包括激光点,所述激光点夹持于第一旋转块,所述第一旋转块沿Y向转轴转动连接于第二旋转块,所述第二旋转块沿X向转轴与所述相机组件转动连接。
4.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述活动门、入料密封门和出料密封门均包括升降门板和密封门板,所述升降门板与门板气缸的推杆相连,所述升降门板上安装有若干顶紧气缸,所述顶紧气缸穿过所述升降门板连接所述密封门板。
5.根据权利要求4所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述升降门板上设置有若干导套,所述密封门板上设置有插入所述导套的导柱。
6.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述入料仓和出料仓顶部设置为料仓门,所述料仓门通过压紧气缸连接有密封仓门,所述料仓门一侧通过线轨与所述机罩模块相连,另一侧连接有移动齿条,所述机罩模块上安装有驱动电机,所述驱动电机的输出轴连接有与所述移动齿条啮合的主动齿轮。
7.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述入料仓前端连接有扫码组件,所述扫码组件包括读码器,所述读码器通过铝型材与所述机罩模块相连。
8.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述印刷仓、入料仓和出料仓均连接有真空计和破真空组件,所述破真空组件包括依次连接的挡板阀、手阀和消音器,所述消音器与所述印刷仓相连,所述印刷仓还连接有补气阀组件。
9.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述印刷仓后方设置有维修口,所述维修口通过维修门板密封,所述印刷仓在所述维修口一端设置有与所述维修门相连的门铰,另一端设置有转角气缸,所述转角气缸连接有压块,所述压块在所述转角气缸下压时抵压所述维修门板。
10.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉通过板宽调节机构安装于所述机架上,所述板宽调节机构包括螺纹方向相反的第一丝杆模组和第二丝杆模组,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉分别连接所述第一丝杆模组和第二丝杆模组,所述第一丝杆模组与第二丝杆模组相连且由调节电机驱动。
11.根据权利要求10所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述支撑流线包括两侧边滚轮组件,两所述侧边滚轮组件通过板宽调节机构相连,所述第一伸缩叉和第二伸缩叉分别通过调距气缸与所述侧边滚轮组件相连。
12.根据权利要求11所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述支撑流线还包括中间流水线,所述中间流水线支撑在所述机架上。
13.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述支撑流线包括中间流水线,所述中间流水线支撑在所述机架上。
14.根据权利要求2所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述夹爪组件包括固定下夹、夹持气缸和活动上夹,所述固定下夹安装在所述第一伸缩叉和第二伸缩叉上,所述夹持气缸安装在所述固定下夹下方,所述夹持气缸穿过所述固定下夹连接所述活动上夹。
15.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述印刷台面两侧分别设置有印板夹,所述印板夹连接有第三升降组件。
16.根据权利要求14所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,所述印刷机构包括印刷框座和刮刀,所述印刷框座两侧设置有刮座驱动机构,所述刮刀两端与所述刮座驱动机构相连,所述刮刀下方设置有网板,所述网板一端与所述印刷框座铰接,另一端连接有凸轮机构。
17.根据权利要求16所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,还包括定位步骤:
工作开始前,进行预定位:
S01:使对位机构处于原点,将标定板材放置在印刷台面上并完成定位;
S02:加工台上升,印刷框座下降,刮刀在标定板材上印刷出定位图形后,印刷框座上升,加工台下降至与入料仓中夹爪组件对应的高度;
S03:印刷仓与入料仓之间的活动门打开,第一伸缩叉和第二伸缩叉向印刷仓内伸出并夹持加工台上的标定板材后缩回;
S04:视觉模块的相机组件在X向直线模组和Y向直线模组的驱动下捕捉标定板材上的识别点和定位图形中心点并计算差值,根据差值标记对位机构的偏差值;
在步骤三中,印刷台面对板材定位后,还包括:
控制对位机构复位并补偿偏差值,使板材与印刷机构对应。
18.根据权利要求14所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,支撑流线和加工台首先升降至与固定下夹上表面等高的位置,在夹爪组件夹持或放开板材后,再继续上升或下降。
19.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,第一伸缩叉和第二伸缩叉在不夹持板材时,向两侧打开以避让板材。
20.根据权利要求1所述的三仓流片式真空印刷设备,其特征在于,在半自动操作中,步骤二中,打开入料仓的料仓门,将板材放入入料仓后密封入料仓,在步骤五中,将出料仓的料仓门打开,取出板材。
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