CN100575079C - 可自动对版的高速曲面印刷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曲面印刷机，具体为一种可自动对版的高速曲面印刷机。解决现有曲面印刷机特别是高速曲面印刷机无法实现自动套色对版的问题。该可自动对版的高速曲面印刷机在现有曲面印刷机的基础上，在版辊总成中增设了纵向和横向套准驱动装置以及套准驱动装置的控制装置，纵向和横向套准驱动装置包括心轴销或内轴销、螺纹调整套、蜗轮、蜗杆和步进电机；套准驱动装置的控制装置包括旋转光电编码器、CCD摄像机、PC机、PLC控制器。该可自动对版的高速曲面印刷机具备了套色自动对版的功能，其结构设计科学、合理，添补了无自动对版曲面印刷机的空白。

Description

可自动对版的高速曲面印刷机

技术领域

本发明涉及曲面印刷机，具体为一种可自动对版的高速曲面印刷机。

背景技术

曲面印刷机包括其上固定有转印橡皮布的大胶辊、与大胶辊配合的各色版辊总成、与大胶辊配合的料盘以及安装在其上的模把、驱动大胶辊、料盘旋转的主传动轴系；版辊总成包括其上依次套有内轴套和外轴套的心轴，心轴的外轴套上套有版辊和周向调节斜齿轮装置，周向调节斜齿轮装置与版辊之间联接有导杆，版辊总成还包括穿过心轴且与心轴固定的心轴销，心轴销的两端穿过内轴套和外轴套上的孔与周向调节斜齿轮装置固定，版辊总成还包括内轴销，该内轴销两端穿过内轴套并且与内轴套固定、再穿过外轴套上的孔与版辊固定。大胶辊转动，各色版辊在大胶辊的转印橡皮布上套色，然后转印到模把上的承印物上。由于曲面印刷机的大胶辊、版辊以及传动***的制造误差，回转***的高速动平衡不良等都会影响套色对版精度。人工手动套色在曲面印刷机低速运转状态尚可适用，但如果在高速运转状态下不能满足印刷精度要求。现有的曲面印刷机不具备自动对版的功能。目前也未见可自动对版曲面印刷机的相关文献报道。

发明内容

本发明为了解决现有曲面印刷机特别是高速曲面印刷机无法实现自动套色对版的问题，提供一种可自动对版的高速曲面印刷机，并仅以提供该可自动对版的高速曲面印刷机的硬件结构为目的。

本发明是采用如下技术方案实现的：可自动对版的高速曲面印刷机，包括其上固定有转印橡皮布的大胶辊、与大胶辊配合的各色版辊总成，与大胶辊配合的料盘以及安装在其上的模把、驱动大胶辊、料盘旋转的含有凸轮轴的主传动轴系；版辊总成包括其上依次套有内轴套和外轴套的心轴，在版辊总成中设置有纵向套准驱动装置和横向套准驱动装置，并增设了套准驱动装置的控制装置；横向套准驱动装置包括穿过心轴且与心轴固定的心轴销，心轴销的两端穿过内轴套和外轴套上的孔穿插在套于外轴套上的螺纹调整套上，螺纹调整套上有与其螺纹配合的蜗轮，与蜗轮啮合有由步进电机驱动的蜗杆；纵向套准驱动装置包括穿过心轴上的孔的内轴销，内轴销两端穿过内轴套并且与内轴套固定、再穿过外轴套上的孔穿插在套于外轴套上的螺纹调整套上，螺纹调整套上有与其螺纹配合的蜗轮，与蜗轮啮合有由步进电机驱动的蜗杆；套准驱动装置的控制装置包括安装于主传动轴系上的旋转光电编码器，安置在最后一个版辊与模把之间的、用于色标图像采集的CCD摄像机，信号输入端与CCD摄像机的信号输出端相连的PC机(计算机)，信号输入端分别与PC机、旋转光电编码器的信号输出端相连的PLC控制器，PLC控制器的信号输出端分别与CCD摄像机的摄像开关控制端、纵向套准驱动装置和横向套准驱动装置中的步进电机相连。

本发明所述的可自动对版的高速曲面印刷机在现有曲面印刷机的基础上，通过在版辊总成中增设纵向套准驱动装置和横向套准驱动装置以及套准驱动装置的控制装置，使曲面印刷机具备了套色自动对版的功能，其结构设计科学、合理，添补了无自动对版曲面印刷机的空白。

附图说明

图1为曲面印刷机的结构示意图；

图2为本发明所述的可自动对版的高速曲面印刷机套准驱动装置的控制装置的结构示意图；

图3为本发明所述的可自动对版的高速曲面印刷机的版辊总成的结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图4中C部的局部放大图；

图6为本发明所述的可自动对版的高速曲面印刷机中套准驱动装置的立体结构示意图(图中，为了更好的看清套准驱动装置的内部结构，省略了外轴套、内轴套和心轴)；

图中1～6-版辊，7-转印橡皮布，8-大胶辊，9-模把，10-料盘，11-旋转光电编码器，12-万向联轴节，13-步进电机，14-步进电机，15-十字色标，16-CCD摄像机，17-PC机，18-PLC控制器，19-后端支撑，20-周向调节斜齿轮装置，21-前端支撑，22-纵向套准驱动装置，23-横向套准驱动装置，24-内轴销，25-导杆，26-心轴销，27-心轴，28-内轴套，29-外轴套，30-心轴销，31-螺纹调整套，32-蜗杆，33-蜗轮，34-内轴销，35-螺纹调整套，36-蜗轮，37-蜗杆，38、39-壳体，40-凸轮轴。

具体实施方式

图1所示为整个曲面印刷机的结构示意图，整个曲面印刷机为一个电机带动，当电机启动时，电机传动轴的运动量一部分经带有万向联轴节12的传动轴传动给大胶辊8，另一部分经皮带轮、凸轮轴40传递给料盘10，电机传动轴、带有万向联轴节12的传动轴和凸轮轴40同步旋转(即其相互之间的传动比为1)，将电机传动轴、带有万向联轴节12的传动轴和凸轮轴40统称为主传动轴系，主传动轴与大胶辊和料盘的传动比为8∶2∶1。

可自动对版的高速曲面印刷机，包括其上固定有转印橡皮布7的大胶辊8、与大校辊8配合的各色版辊1、2、3、4、5、6总成，与大胶辊8配合的料盘10以及安装在其上的模把9、驱动大胶辊8、料盘10旋转的含有凸轮轴40的主传动轴系；版辊总成包括其上依次套有内轴套28和外轴套29的心轴27；在版辊总成中设置有纵向套准驱动装置22和横向套准驱动装置23，并增设了套准驱动装置的控制装置；横向套准驱动装置23包括穿过心轴27且与心轴固定的心轴销30，心轴销30的两端穿过内轴套28和外轴套29上的孔穿插在套于外轴套29上的螺纹调整套31上，螺纹调整套31上有与其螺纹配合的蜗轮33，与蜗轮33啮合有由步进电机13驱动的蜗杆32；纵向套准驱动装置22包括穿过心轴27上的孔的内轴销34，内轴销34两端穿过内轴套28并且与内轴套固定、再穿过外轴套29上的孔穿插在套于外轴套上的螺纹调整套35上，螺纹调整套35上有与其螺纹配合的蜗轮36，与蜗轮36啮合有由步进电机14驱动的蜗杆37；套准驱动装置的控制装置包括安装于主传动轴系上的旋转光电编码器11，安置在最后一个版辊6与模把9之间的、用于色标图像采集的CCD摄像机16，信号输入端与CCD摄像机16的信号输出端相连的PC机17(计算机)，信号输入端分别与PC机17、旋转光电编码器11的信号输出端相连的PLC控制器18，PLC控制器18的信号输出端分别与CCD摄像机16的摄像开关控制端、纵向套准驱动装置22和横向套准驱动装置23中的步进电机13、14相连。与现有曲面印刷机一样，版辊总成中的心轴27的外轴套29上套有版辊6和周向调节斜齿轮装置20，周向调节斜齿轮装置20与版辊6之间联接有导杆25，版辊总成还包括穿过心轴27且与心轴固定的心轴销26，心轴销26的两端穿过内轴套28和外轴套29上的孔与周向调节斜齿轮装置20固定，版辊总成还包括两端穿过内轴套28并且与内轴套固定、再穿过外轴套29上的孔与版辊6固定的内轴销24，版辊总成上还设有后端支撑19和前端支撑21。具体实施时，为支撑蜗杆32、37，纵向套准驱动装置22和横向套准驱动装置23还包括套固于外轴套27上的壳体39、38，蜗杆32、37及步进电机13、14分别支撑、固定于壳体39、38上。本具体实施方式中，为方便安装，旋转光电编码器11安装于主传动轴系内的凸轮轴40上。

在曲面印刷机启动过程中，首先在低速状态和手动对版方式下对版辊进行排序和粗调对版，排序和粗调由人工手动点动步进电机正反转调整，目的在于对各色版辊进行印刷排序和初步对准，然后将***转换到高速自动检测对版状态，使对版***实现闭环自动控制，在手动调节的基础上进一步精调。

在曲面印刷机高速运转状态下，每色版辊1、2、3、4、5、6在大胶辊的转印橡皮布7上套色的同时，会在转印橡皮布7的上边缘印上一个用于鉴别套色对版精度的十字色标15，十字色标横线代表版辊周向方向，纵线代表版辊轴向方向，每个相邻色标在套色对版精确时(即后述的标准模板)应横线在一条直线上，纵线间距相等且平行。实时色标图案经CCD摄像机16采集图像数据输入PC机17中，在相应软件支持下进行与标准模板的比较分析、运算、逻辑判断后，向PLC控制器18发出偏差指令，由PLC控制器18对执行机构-步进电机13、14输出控制量，调节版辊的相对位置，实现版辊的相应修正移动，从而消除印刷套准误差，实现动态自动对版。在整个印刷机中，CCD摄像机16采集色标图像的控制过程是这样实现的：安装在主传动轴系(具体是安装在凸轮轴)上的旋转光电编码器11输出三组方波脉冲A、B和Z相，送给PLC控制器18；其中A、B两相为高速脉冲，Z相为大胶辊每转一个脉冲，用于基准点定位。此处A、B相脉冲可用于控制CCD摄像机16的摄像开关，旋转光电编码器11每发出一个Z相脉冲，PLC控制器内的计数器置零，开始对A、B相脉冲数量计数，当大胶辊8上的转印橡皮布7转到CCD摄像机16视场范围时(对应于A、B相脉冲数量某一特定计数值)，PLC控制器18控制CCD摄像机16开始采集色标图像数据。可以根据大胶辊上色标的相应位置调整旋转光电编码器11发出的A、B相的计数脉冲数量，以便准确准时地控制摄像机工作。

PLC控制器18发出的控制指令(偏差修正信号)到达并驱动横向套准驱动装置23中的步进电机13，蜗杆32带动蜗轮33正反转动时，螺纹调整套31带动心轴销30和心轴27作左或右的轴向移动(在内、外轴套28、29上的孔的孔径范围内)，通过原有心轴销26的作用，整个周向调节斜齿轮装置20在表面斜齿和原有心轴销26移动的综合作用下，出现周向转动和轴向移动，导杆25通过在左右间隙中的移动消化了这种轴向移动，而只是将周向转动传递给了版辊6，从而使得版辊6实现了周向(也称横向)的调整；同样，纵向套准驱动装置22和横向套准驱动装置23结构类似，只不过是与内轴套28固定的内轴销34透过心轴27和外轴套29上的孔穿插在螺纹调整套上，当偏差修正信号驱动纵向套准驱动装置22中的步进电机14时，同样蜗杆37带动蜗轮36转动，由于螺纹的传动作用使得螺纹调整套35带动内轴销34和内轴套28作左或右的轴向移动，通过原有内轴销24的作用，实现了版辊6的轴向调整(该轴向调整在外轴套29和心轴27上的孔的孔径范围内)。以上是一个版辊6总成的调整过程。在六个版辊总成上都安装了同样的对版调整装置，从而实现了对整个曲面印刷机每个版辊的修正调节。

Claims (3)

1、一种可自动对版的高速曲面印刷机，包括其上固定有转印橡皮布(7)的大胶辊(8)、与大胶辊(8)配合的各色版辊(1、2、3、4、5、6)总成，与大胶辊(8)配合的料盘(10)以及安装在料盘上的摸把(9)、驱动大胶辊(8)、料盘(10)旋转的含有凸轮轴(40)的主传动轴系；版辊总成包括其上依次套有内轴套(28)和外轴套(29)的心轴(27)；其特征为：在版辊总成中设置有纵向套准驱动装置(22)和横向套准驱动装置(23)，并增设了套准驱动装置的控制装置；横向套准驱动装置(23)包括穿过心轴(27)且与心轴固定的心轴销(30)，心轴销(30)的两端穿过内轴套(28)和外轴套(29)上的孔穿插在套于外轴套(29)上的第一螺纹调整套(31)上，第一螺纹调整套(31)上有与其螺纹配合的第一蜗轮(33)，与第一蜗轮(33)啮合有由第一步进电机(13)驱动的第一蜗杆(32)；纵向套准驱动装置(22)包括穿过心轴(27)上的孔的内轴销(34)，内轴销(34)两端穿过内轴套(28)并且与内轴套固定、再穿过外轴套(29)上的孔穿插在套于外轴套上的第二螺纹调整套(35)上，第二螺纹调整套(35)上有与其螺纹配合的第二蜗轮(36)，与第二蜗轮(36)啮合有由第二步进电机(14)驱动的第二蜗杆(37)；套准驱动装置的控制装置包括安装于主传动轴系上的旋转光电编码器(11)，安置在最后一个版辊(6)与模把(9)之间的、用于色标图像采集的CCD摄像机(16)，信号输入端与CCD摄像机(16)的信号输出端相连的PC机(17)，信号输入端分别与PC机(17)、旋转光电编码器(11)的信号输出端相连的PLC控制器(18)，PLC控制器(18)的信号输出端分别与CCD摄像机(16)的摄像开关控制端、纵向套准驱动装置(22)和横向套准驱动装置(23)中的步进电机(13、14)相连。

2、如权利要求1所述的可自动对版的高速曲面印刷机，其特征为：纵向套准驱动装置(22)和横向套准驱动装置(23)还分别包括套固于外轴套(29)上的壳体(38、39)，第一、第二蜗杆(32、37)及第一、第二步进电机(13、14)分别支撑、固定于壳体(38、39)上。

3、如权利要求1或2所述的可自动对版的高速曲面印刷机，其特征为：旋转光电编码器(11)安装于主传动轴系内的凸轮轴(40)上。

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