CN201052693Y - 一种印刷机纸张定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于印刷机械纸张定位技术领域，公开了一种印刷机纸张定位装置，包括光电/红外传感器和模数转换模块，模数转换模块将转换后的信号传给单片机及内存模块，单片机及内存模块通过运算后下达指令给执行机构修正纸张位置，同时执行机构再将位置反馈信息发回光电/红外传感器；单片机及内存模块和总线通讯模块连接，通过板载总线外接到印刷机；单片机及内存模块和预留串口及USB通讯模块连接，通过串口线及USB通讯电缆外接到人机界面。本装置的各部分相对独立，连接调试方便，便于扩展，广泛应用于印刷领域，解决了现有技术中存在的纸张定位精度差、印刷速度慢、整机电气化程度低的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于印刷机械纸张定位技术领域，涉及一种印刷机纸张定位装置。
背景技术
自从印刷机诞生以来，高印刷精度以及高的印刷运转速度一直是人们所追求的，但现有的印刷机机械式或气动式纸张定位装置很难保证这一点。
纸张定位一般分为前规定位和侧规定位。现在常用的前规定位部件为上摆式前规和下摆式前规，其中上摆式前规让纸时间长，需一张纸完全走完以后才能落下进行下一张纸的前规定位；下摆式前规要求摆动角度较大，容易产生较大振动且影响印刷机的速度。而常用的侧规定位部件有扇形板间歇传动式、滚轮连续传动式、往复移动铁条式和气动式拉规，其拉纸方法各有其局限性，其中扇形板间歇传动式侧规定位部件的扇形板往复摆动是由一个拉簧控制，在高速情况下容易产生振动，不适用于高速机；滚轮连续传动式侧规定位部件没有扇形板所引起的振动，但拉纸速度为恒速，没有减速性能，在高速印刷时纸张对档纸板冲击较大，容易破坏纸张；气动式侧规定位部件对各种承印材料适应性强，但对于掉毛、掉粉多的纸张，经常堵塞气孔及气路，影响使用效果。
因此现有的印刷机纸张定位装置的种种局限性，使现代印刷机在定位部分有了一定的速度限制，并且由于机械振动等机械部件固有性质的影响，使得定位精度也受到了很大的干扰。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种印刷机纸张定位装置，来解决现有技术中存在的印刷机纸张定位精度差、印刷速度慢、整机电气化程度低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，光电/红外传感器检测到纸张的到来位置，将位置信息传达到模数转换模块，模数转换模块将转换后的信号传给单片机及内存模块，单片机及内存模块通过运算后下达指令给执行机构修正纸张位置，同时执行机构再将位置反馈信息发回光电/红外传感器，单片机及内存模块和执行机构、光电/红外传感器、模数转换模块依次连接构成一个回路；单片机及内存模块和总线通讯模块连接，总线通讯模块通过板载总线连接到印刷机；单片机及内存模块和预留串口及USB通讯模块连接，预留串口及USB通讯模块通过串口线及USB通讯电缆连接到人机界面。
所述的执行机构，包括左侧步进电机、伺服电机和右侧步进电机。
所述的单片机及内存模块：单片机采用W78E52B，内存模块采用存储器28C256。
所述的模数转换模块采用了16位串行AD芯片ADS8341。
所述的预留串口及USB通讯模块采用PDIUSBD12芯片。
所述的总线通讯模块采用SJA1000、TJA1050T芯片。
所述的光电/红外传感器，包括四个红外线传感器和一个光电传感器。
本实用新型的有益效果是，减少了因机械传动而造成的时间以及其它累积误差，减小噪音，提高纸张定位精度以及套准精度，并且打破了机械式纸张定位机构对印刷机整机运转速度的限制。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图。
图2是本实用新型所述的执行机构的结构示意图。
图中，1.执行机构，2.单片机及内存模块，3.模数转换模块，4.预留串口及USB通讯模块，5.总线通讯模块，6.光电/红外传感器，7.印刷机，8.人机界面，9.左侧步进电机，10.跑偏的纸张，11.正确定位的纸张，12.伺服电机，13.右侧步进电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型是基于高性能光电/红外传感器和步进/伺服电机的集纸张检测和纸张定位的一体化装置，与传统的定位装置区别为两点：一是由机械式变为电气式；二是将原有独立的前规与侧规集成为一体。本装置以单片机为核心，用四个红外线传感器和一个光电传感器检测到纸张的到来以及具体位置信息，通过16位的串行模数转换模块实现对数据的采集，并将数据保存在仪器内部存储模块中，通过CAN总线与印刷机主传动装置进行通讯，进行参数、数据的传递和控制脉冲的输出，在联机工作的情况下，由仪器自身(通过传感器)判断采集和记录数据的时刻，通过微机应用程序，完成对数据的提取、分析、逻辑运算、指令下达，由执行机构完成纸张的精确定位。
如图1所示，光电/红外传感器6检测到纸张的到来位置，将位置信息传达到模数转换模块3，模数转换模块3将转换后的信号传给单片机及内存模块2，单片机及内存模块2通过运算后下达指令给执行机构1修正纸张位置，同时执行机构1再将位置反馈信息发回光电/红外传感器6，单片机及内存模块2和执行机构1、光电/红外传感器6、模数转换模块3依次连接构成一个回路；单片机及内存模块2和总线通讯模块5连接，总线通讯模块5通过板载总线连接到印刷机7；单片机及内存模块2和预留串口及USB通讯模块4连接，预留串口及USB通讯模块4通过串口线及USB通讯电缆连接到人机界面8。
如图2所示，所述的执行机构1，主要包括左侧步进电机9、伺服电机12和右侧步进电机13。左、右侧步进电机用于控制纸张的两个自由度，使纸张前后移动，完成纸张的前、后向定位；而伺服电机则用于控制纸张的左右移动，完成纸张的侧向定位。
所述的单片机及内存模块2，其中单片机采用W78E52B，该芯片兼容52系列，内部资源可以满足我们系统的要求。通过开放的总线接口，可以外扩展一片32K的EEPROM存储模块28C256，作为相关数据的存储区。
所述的模数转换模块3采用了16位串行AD芯片ADS8341。光电传感器的输出量为模拟信号，需要经过AD量化成数字量，系统才能够存储。由于本纸张系统需要在高速的情况下进行工作，所以系统中采用了16位串行AD芯片ADS8341。
所述的预留串口及USB通讯模块4采用PDIUSBD12芯片。USB作为目前微机的常用串行总线，已经在许多智能仪器中得到应用，其传输速度快，支持即插即用等特点是传统RS232总线无法比拟的。本实用新型就是通过USB接口把采集到的数据，从EEPROM中传输到微型计算机中，并为相关数据输出做准备，接口的实现部分使用的是PDIUSBD12芯片，工作在USB1.1协议下，传输速度最大可以达到12Mbps，在通讯的过程中，有LED指示，人机界面友好。
所述的总线通讯模块5采用SJA1000、TJA1050T芯片。其中SJA1000是独立CAN通信控制器，TJA1050T为高性能CAN总线收发器。SJA1000完全支持具有很多新特性的CAN2.0B协议。CAN可提供1Mb/s的数据传输速率，这使得印刷机的实时控制变得非常容易，能够满足纸张定位系统与印刷机主传动控制系统的实时通讯控制。另外，CAN的硬件错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力，并且此模块加入了DC-DC模块与光电隔离器件，即实现收发器与控制器之间的电气隔离，保护控制系统电路。
所述的光电/红外传感器6，即包括四个红外线传感器和一个光电传感器组成。红外传感器用于测量纸张的到来、离去，其实际作用是开关的作用，当纸张到来、离去时触发电平的变化，从而使单片机感知；而光电传感器是用于测量纸张的偏移量大小，用于单片机对纸张的纠偏。
本实用新型包括的以上各部分功能相对独立，通过良好的接口相连，使系统调试方便，便于扩展，提高了纸张定位精度以及套准精度，并且提高了印刷机整机运转速度。
Claims (6)
1.一种印刷机纸张定位装置，其特征在于：包括光电/红外传感器(6)，所述的光电/红外传感器(6)将检测到的纸张位置信息传达到模数转换模块(3)，模数转换模块(3)将转换后的信号传给单片机及内存模块(2)，单片机及内存模块(2)通过运算后下达指令给执行机构(1)修正纸张位置，同时执行机构(1)再将位置反馈信息发回光电/红外传感器(6)，单片机及内存模块(2)和执行机构(1)、光电/红外传感器(6)、模数转换模块(3)依次连接构成一个回路；单片机及内存模块(2)和总线通讯模块(5)连接，总线通讯模块(5)通过板载总线连接到印刷机(7)；单片机及内存模块(2)和预留串口及USB通讯模块(4)连接，预留串口及USB通讯模块(4)通过串口线及USB通讯电缆连接到人机界面(8)。
2.根据权利要求1所述的印刷机纸张定位装置，其特征在于：所述的执行机构(1)包括左侧步进电机(9)、伺服电机(12)和右侧步进电机(13)。
3.根据权利要求1所述的印刷机纸张定位装置，其特征在于：所述的单片机及内存模块(2)，其中单片机采用W78E52B，内存模块采用存储器28C256。
4.根据权利要求1所述的印刷机纸张定位装置，其特征在于：所述的模数转换模块(3)采用16位串行AD芯片ADS8341。
5.根据权利要求1所述的印刷机纸张定位装置，其特征在于：所述的预留串口及USB通讯模块(4)采用PDIUSBD12芯片。
6.根据权利要求1所述的印刷机纸张定位装置，其特征在于：所述的总线通讯模块(5)采用SJA1000、TJA1050T芯片。
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