CN212400572U - 一种加装于凹印机的二维码赋码装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种加装于凹印机的二维码赋码装置，包括机架，以及设置在机架上的除尘模块，设置于除尘模块后的喷码模块，所述喷码模块包括依次设置的第一排喷码模组和第二排喷码模组，每个喷码模组都设有高精度喷头，设置于喷码模块下方的自动清洗装置，设置于喷码模块后的检测模块、烘干模块、以及用于识别纸张通过的输入检测信号单元。本实用新型在凹印机原设备切纸转向部位之前加装一套赋码设备，占用空间小，可直接进行赋码、检码，避免了二次搬运，使包装印刷和二维码赋码可在一个工序内完成，并实现高精度自动化排版。

Description

一种加装于凹印机的二维码赋码装置

技术领域

本实用新型属于喷码技术领域，特别是涉及到一种加装于凹印机的二维码赋码装置。

背景技术

随着市场需求的提高，烟卷包装上的可变二维码印刷已经成为了必须的要求，其中的可变二维码中信息包括：计数、日期、批号、班次等信息，可实现赋予制定包装产品的身份唯一编码，即一物一码。

现有的烟卷包装的生产过程，大多先是使用卷对卷的凹版印刷机进行基础图案的彩色印刷，之后将其切成单张，运输至喷码机位置进行下一步的喷二维码工序，但这种做法的两道工序要在不同的机器上完成，导致生产效率低，废品率高。为了解决这一问题，印刷行业试图直接在卷对卷凹印机上加装喷码设备连线生产，但由于凹印机的正常生产速度在180-250米/分钟，烟卷包装的品相要求也很高，一般的UV墨喷码喷头很难达到这样高的要求，需要喷孔极小的高精度喷头来实现，而这又就容易吸进灰尘等微小异物堵塞喷头，需要经常擦拭，如停机擦拭一次喷头，卷纸经过降速、停机、再次定位、提速的过程要浪费数百米的材料，造成很大浪费。而且凹印机加装的空间往往不是很大，很多工况只能在一侧进行操作，当更换产品需要重新排版时，想要依靠人推喷码设备来对齐是很难实施并实现的。

发明内容

本实用新型提出一种加装于凹印机的二维码赋码装置，使包装印刷和二维码赋码可在一个工序内完成；可实现高精度的自动化的排版。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种加装于凹印机的二维码赋码装置，包括机架，以及设置在机架上的：

位于机架进纸端的除尘模块，

设置于除尘模块后的喷码模块，所述喷码模块包括依次设置的第一排喷码模组和第二排喷码模组，每个喷码模组都设有高精度喷头，

设置于喷码模块下方的自动清洗装置，

设置于喷码模块后的用于识别纸张通过的输入检测信号单元；

所述第一排喷码模组和第二排喷码模组交替工作，每个喷码模组各自通过气缸控制升降；所述自动清洗装置通过丝杠与伺服电机连接；

所述第一排喷码模组和第二排喷码模组中的每个喷码模组都通过一个对应的直线电机模组活动设置在机架的安装横梁上，使每个喷码模组单独在安装横梁上左右运动；

所述气缸、伺服电机、直线电机模组都连接至凹印机的控制器。

进一步的，所述除尘模块包括除静电装置和吸风装置，所述除静电装置设有第一安装支架，通过第一安装支架安装在机架上；所述吸风装置设有第二安装支架，通过第二安装支架安装在机架上；所述吸风装置与鼓风机相连，所述吸风装置的吸风面的下方设有毛刷。

进一步的,所述安装横梁固定安装了两条装配有滑块的导轨，所述直线电机模组的电机定子安装在两条导轨之间，电机动子连同传动装置滚轮组件安装在动子座上，所述动子座安装电机动子的一侧与两条导轨的滑块固定在一起，所述喷码模组与所述动子座的另一侧固定。

更进一步的，所述安装横梁设有加固框架，所述导轨、电机动子都固定在所述加固框架上。

更进一步的，所述导轨设有光栅尺，所述动子座设有光栅尺读数器，所述光栅尺读数器线路连接凹印机的控制器。

进一步的，所述自动清洗装置包括清洗小车、Y向移动结构、X向移动结构；所述X向移动结构固定在所述机架上，包括X向伺服电机以及固接在电机轴上的X向丝杠；所述Y向移动结构包括Y向伺服电机以及固接在电机轴上的Y向丝杠，所述Y向伺服电机固定在所述X向丝杠的滑台上；所述清洗小车固定在所述Y向丝杠的滑台上；所述清洗小车的高度低于所述喷码模组升降的高度。

进一步的，所述喷码模块后还设有检测模块，所述检测模块设有四组线阵相机拍摄高速运动的喷印图像。

进一步的，所述喷码模块后还设有烘干模块，所述烘干模块设有若干烘干灯，用于全幅面快速干燥UV墨水。

进一步的，所述输入检测信号单元包括一个识别纸张通过的色标传感器，以及一个有计数功能的压轮编码器；所述色标传感器和压轮编码器线路连接凹印机的控制器。

进一步的，所述机架设置在凹印机最末色组之后、收纸单元之前的走纸转向区域。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型提供了一种连线赋码凹印机的解决方案，在凹印机原设备切纸转向部位之前加装一套赋码设备，占用空间小，可直接进行赋码、检码，避免了二次搬运，使包装印刷和二维码赋码可在一个工序内完成；

(2)本实用新型通过直线电机加导轨的方式改良了传统的需要数套丝杆连接的传动方式，减小空间提高精度，可实现高精度的自动化的排版；

(3)本实用新型加以可覆盖全幅面的线阵检测和烘干系统，避免了过多的人工接触；

(4)本实用新型采用两排喷头交替工作，并配备自动清洗装置，实现不停机清洗喷头，极大的节约了原材料，降低废品率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的外形结构示意图；

图2是本实用新型实施例的整体结构分解示意图；

图3是本实用新型实施例的除尘模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的第一排喷码模组结构示意图；

图5是本实用新型实施例的直线电机模组的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的自动清洗装置的结构示意图。

其中：

1、机架；2、除尘模块；3、第一排喷码模组；4、第二排喷码模组；

5、自动清洗装置；6、检测模块；7、烘干模块；8、输入检测信号单元；

21、除静电装置；22、第一安装支架；23、吸风装置；24、毛刷；

25、第二安装支架；

31、喷头模组；32、直线电机模组；33、纸路；34、现工作喷码区域；

35、下一个要移动的喷码区域；

341、安装横梁；342、加固框架；343、导轨；344、电机动子；

345、电机定子；346、传动装置滚轮组件；347、限位开关；

348、动子座；349、光栅尺读数器；

41、正在工作的第一排喷码模组；42、需要清洗喷头的第二排喷码模组；

43、清洗小车；44、Y向伺服电机；45、X向伺服电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为使本实用新型专利的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型专利的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型专利实施例的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，当零部件被称为“固定”在另一个零部件上，它可以直接在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被描述为“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被描述为“设置”在另一个零部件上，它可以是直接设置上另一个零部件上或者可能同时存在居中零部件。

本实用新型的实施例中，采用的技术方案如图1、图2所示，包括：

1、加装机架1，机架1设置于凹印机最末色组之后、收纸单元之前，该区域原为凹印机的走纸转向区域，下方需通过送纸设备进入切纸工序，上方可用于加装机架1；

2、于机架1之上，设置于进纸端的除尘模块2，如图3所示，包括去纸张静电功能的除静电装置21，和紧随其后的具有吸除纸张上微小异物功能的吸风装置23；所述除静电装置21通过处理纸张表面的张力达因值改变纸张的表面活性，从而减小灰尘异物在纸张上的吸附力；所述除静电装置21设有用于将其安装在机架1上的第一安装支架22，可调节静电装置21到纸张表面的距离，从而获得较好的除尘效果，优选的距离在10mm左右；所述吸风装置23与鼓风机相连，可吸除残余的异物；所述吸风装置23的吸风面的下方设有毛刷24；所述吸风装置23设有用于将其安装在机架1上的第二安装支架25，可调节吸风面到纸张表面的距离，优选的距离为2mm左右。

3、于机架之上，设置于除尘模块2之后的第一排喷码模组3和第二排喷码模组4，应用先进的高精度喷头，纵向分辨率可达1200dpi，喷印速度可达200米\分钟，可以适应凹印机的高速生产。单模组的喷码宽度可达43mm，每排有四个模组，可满足一般烟卷包装横向三个二维码附加一个数字验证码的生产需求。每个喷码模组可由气缸控制单独升降，当需要清洗某个喷头时，由凹印机的控制器通过电磁阀控制给气缸通气，实现模组升降，升降高度可达130mm，可允许清洗小车通过。

每个喷码模组包括喷头模组31，集成了高精度喷头，可循环流动墨水的二级墨盒系统，控制喷头工作的电路板；还包括与喷头模组31连接的直线电机模组32；如图4所示，纸路33上现工作喷码区域34、下一个要移动的喷码区域35，可以看出，此时A、B、C、D四个喷码模组要向不同的方向移动不同的的距离，则可由凹印机的控制器向四个喷码模组后的直线电机输入坐标值以实现重新排版。

4、为解决在狭小工况下，更换产品不能手动排版的问题，现有技术中的方法是通过伺服电机驱动丝杠，丝杠带动喷码模组横向运动，这样做的缺点是当丝杆上有四个模组时，驱动电机将带动四个模组同时运动，无法单独控制，如安装四套丝杆配电机驱动模组运动，又要占用很大空间。本实用新型的解决方法时是将每个喷码模组与安装横梁341之间通过直线电机模组32连接；直线电机模组32的结构如图5所示：安装横梁341固定安装有加固框架342，加固框架342装配有滑块的导轨343以及两条导轨343之间的电机定子345，喷码模组安装在动子座348上，动子座348固定有磁性电机动子344以及传动装置滚轮组件346、起保护作用的限位开关347，可推动其沿导轨343横向运动，动子座348下方安装光栅尺读数器349，导轨343上带有可精确读数的光栅尺，光栅尺读数器349可时时读取喷码模组的位置。当更换产品需要重新排版时，可分别输入坐标使每个电机动子344带动其对应的喷码模组横向运动，到达预设位置即固定，完成新产品的排版，定位精度可达0.1mm。相比于丝杠电机控制，其优点是1.结构简单，体积、重量大大下降；2.定位精度高，配合光栅尺定位；

5、为解决不停机清洗喷头的问题，于机架1之上，设置有喷码模组下方的自动清洗装置5。自动清洗装置5配备清洗小车43、Y向移动结构、X向移动结构；所述X向移动结构固定在所述机架1上，包括X向伺服电机45以及固接在电机轴上的X向丝杠；所述Y向移动结构包括Y向伺服电机44以及固接在电机轴上的Y向丝杠，所述Y向伺服电机44固定在所述X向丝杠的滑台上；所述清洗小车43固定在所述Y向丝杠的滑台上；所述清洗小车的高度低于所述喷码模组升降的高度。

如图6所示工况，正在工作的第一排喷码模组41，喷头底面在Z方向与纸面贴合，需要清洗喷头的第二喷码模组42，其中的四个模组与第一排喷码模组在X方向的坐标是一一对应的，此时在气缸带动下模组升起一定高度，使得喷头底面正好与清洗小车43贴合，清洗小车43可以向Z方向喷射清洗液清洗喷头，并具有吸风功能，将残留的清洗液清除，清洗小车工作时将由凹印机的控制器控制Y向伺服电机44的驱动下沿Y方向移动，从而完成这一排四个喷头的清洗工作，之后沿Y方向回到初始原点；当需要清洗第一排喷码模组时，第二排模组在气缸驱动下下降到喷头底面与纸面贴合，进行喷印工作，第一排喷码模组停止喷印，并在气缸驱动下升起，清洗小车43将在X向伺服电机45的驱动下沿X方向移动到工作位置，对第一排喷码模组进行喷头清洁工作。在两排喷码模组交替工作的过程中，喷码工作并没有停止，也不需要人工在高速走纸的危险工况下清洁喷头，从而实现了凹印机不停机清洗喷头的工作。

6、于机架1之上，设置于喷码单元之后的检测模块6，其特点是通过四组线阵相机拍摄高速运动的喷印图像，线阵检测可通过拼接成像的方式来检测二维码喷印的效果，四组线阵相机可覆盖整个版面，不需要随排版变更而移动位置。

7、于机架1之上，设置于检测模块6之后的烘干模块7，其特点是单个灯的横向烘干宽度可达400mm，两个灯可实现全幅面的烘干。烘干灯底部有整齐排列的发光灯珠，其光功率可达25W/cm2，可快速干燥UV墨水，适应凹印机的高速生产。

8、于机架1之上，设置于检测模块6之后的输入检测信号单元8，包含一个识别纸张通过的色标传感器，用于给喷头下发喷码命令；还包含一个有计数功能的压轮编码器，所述色标传感器和压轮编码器线路连接凹印机的控制器。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，包括机架，以及设置在机架上的：

位于机架进纸端的除尘模块，

设置于除尘模块后的喷码模块，所述喷码模块包括依次设置的第一排喷码模组和第二排喷码模组，每个喷码模组都设有高精度喷头，

设置于喷码模块下方的自动清洗装置，

设置于喷码模块后的用于识别纸张通过的输入检测信号单元；

所述第一排喷码模组和第二排喷码模组交替工作，每个喷码模组各自通过气缸控制升降；所述自动清洗装置通过丝杠与伺服电机连接；

所述第一排喷码模组和第二排喷码模组中的每个喷码模组都通过一个对应的直线电机模组活动设置在机架的安装横梁上，使每个喷码模组单独在安装横梁上左右运动；

所述气缸、伺服电机、直线电机模组都连接至凹印机的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述除尘模块包括除静电装置和吸风装置，所述除静电装置设有第一安装支架，通过第一安装支架安装在机架上；所述吸风装置设有第二安装支架，通过第二安装支架安装在机架上；所述吸风装置与鼓风机相连，所述吸风装置的吸风面的下方设有毛刷。

3.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述安装横梁固定安装了两条装配有滑块的导轨，所述直线电机模组的电机定子安装在两条导轨之间，电机动子连同传动装置滚轮组件安装在动子座上，所述动子座安装电机动子的一侧与两条导轨的滑块固定在一起，所述喷码模组与所述动子座的另一侧固定。

4.根据权利要求3所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述安装横梁设有加固框架，所述导轨、电机动子都固定在所述加固框架上。

5.根据权利要求3所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述导轨设有光栅尺，所述动子座设有光栅尺读数器，所述光栅尺读数器线路连接凹印机的控制器。

6.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述自动清洗装置包括清洗小车、Y向移动结构、X向移动结构；所述X向移动结构固定在所述机架上，包括X向伺服电机以及固接在电机轴上的X向丝杠；所述Y向移动结构包括Y向伺服电机以及固接在电机轴上的Y向丝杠，所述Y向伺服电机固定在所述X向丝杠的滑台上；所述清洗小车固定在所述Y向丝杠的滑台上；所述清洗小车的高度低于所述喷码模组升降的高度。

7.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述喷码模块后还设有检测模块，所述检测模块设有四组线阵相机拍摄高速运动的喷印图像。

8.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述喷码模块后还设有烘干模块，所述烘干模块设有若干烘干灯，用于全幅面快速干燥UV墨水。

9.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述输入检测信号单元包括一个识别纸张通过的色标传感器，以及一个有计数功能的压轮编码器；所述色标传感器和压轮编码器线路连接凹印机的控制器。

10.根据权利要求1所述的一种加装于凹印机的二维码赋码装置，其特征在于，所述机架设置在凹印机最末色组之后、收纸单元之前的走纸转向区域。

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