CN102390166B - 在板材表面进行转印的设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种在板材表面进行转印的设备，包括机架、中央处理器，压印机构包括位于下方的承压辊和位于上方的热压辊，承压辊由第一电机驱动而转动；压印机构前面设有传送皮带，传送皮带由第二电机驱动而转动；在承压辊表面至少开设有两个小孔，在每个小孔孔口位置安装有伸缩块，在承压辊中安装有驱动伸缩块伸出或缩入小孔的伸缩块驱动机构；在承压辊的旁边设有监测承压辊转动位置的第一光电眼；第一光电眼通过信号线连接中央处理器，中央处理器还通过信号线连接伸缩块驱动机构、第一电机、第二电机、转印膜放卷机构、转印膜收卷机构。本发明在转印前能自动对承印板材的纵向位置及摆放角度进行准确定位。本发明还提供一种在板材表面进行转印的方法。

Description

在板材表面进行转印的设备及方法

技术领域

本发明属于转印的技术领域，具体涉及一种在玻璃等承印板材表面进行转印的设备及方法。

背景技术

在玻璃等承印板材表面进行转印的转印设备在结构上包括转印膜放卷机构、转印膜收卷机构、压印机构，压印机构设有一对压印辊，即位于下方的承压辊和位于上方的热压辊。在每一片玻璃（承印板材）转印时，转印膜从热压辊下方绕过并贴靠承印板材上表面，承印板材支撑在承压辊上方，转印膜、承印板材夹在在热压辊和承压辊之间，转印膜、承印板材由承压辊和热压辊的夹送而同步向前运行，同时在热压辊的压力和温度作用下，将转印膜表面的图案转移到玻璃等承印板材表面。

显然，在每一片承印板材进行转印之前，必须将承印板材准确定位在某一指定位置，并且使玻璃的摆放角度准确，才能确保得到的转印图案位置准确。所谓玻璃的摆放角度，主要是指玻璃的前沿线与承压辊中心轴线之间的夹角；通常正确的摆放角度，应该是玻璃的前沿线与承压辊中心轴线之间的夹角为零度，即玻璃的前沿线平行于承压辊中心轴线。

然而，由于皮带传送的传送容易出现打滑（包括皮带与皮带轮之间的打滑、皮带与承印板材之间的打滑）等现象，所以，如果单纯依靠控制皮带电机的转动角度，无法对承印板材的纵向位置进行准确定位。另外，皮带传送过程中还会出现抖动，这种抖动会使玻璃的摆放角度出现不可预料的改变，即使玻璃最初放上皮带时的摆放角度是正确的，在传送过程中也可能由于抖动而又出现偏离。也就是说，如果皮带传送进行定位，则玻璃的纵向位置及摆放角度会出现不可预料地改变而难以精确控制。

又有人尝试依靠光电眼对承印板材进行监测定位，但单纯依靠光电眼则存在以下两个问题：1、光电眼只能监测玻璃前沿线的某一点是否经过，而不能监测玻璃的摆放角度是否正确，更无法对摆放角度不正确的玻璃进行修正；2、受安装位置限制，光电眼对玻璃的的检测位置必定需要与压印机构隔开一段距离，所以，即使光电眼能够监测到玻璃已经接近压印机构，但此时玻璃仍未接触压印机构，仍然需要依靠皮带向前传送一段距离，在这段传送路程中仍然可能发生打滑，因此也不能保证转印位置准确。

由于上述原因，现有转印机一般需要依靠人工对玻璃进行定位，在每一片玻璃转印之前，需要由工人将该片玻璃抬到热压辊和承压辊跟前，进行定位（包括定点和定角度），定位后才启动热压辊和承压辊转动进行转印。现有上述依靠工人进行定位的方式存在以下缺点：1、必须仔细调整玻璃的位置和摆放角度，定位过程需要一段较长时间，使整机生产速度低；2、耗费人工成本，成片的玻璃比较笨重，又必须小心轻放，一般需要两人操作；3、依靠工人目光定位不精确。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种在板材表面进行转印的设备及方法，它在转印前能自动对承印板材的纵向位置及摆放角度进行准确定位。

其目的可以按以下方案实现：该在板材表面进行转印的设备包括机架、中央处理器，机架上安装有转印膜放卷机构、转印膜收卷机构、压印机构；压印机构包括位于下方的承压辊和位于上方的热压辊，承压辊由第一电机驱动而转动；压印机构前面设有传送皮带，传送皮带由第二电机驱动而转动；其主要特征在于，在承压辊表面至少开设有两个小孔，在每个小孔孔口位置安装有伸缩块，在承压辊中安装有驱动伸缩块伸出或缩入小孔的伸缩块驱动机构，各伸缩块伸出小孔后的侧面投影位置相同；在承压辊的旁边设有监测承压辊转动位置的第一光电眼，在承压辊上还设有供第一光电眼识别的标识物；第一光电眼通过信号线连接中央处理器，中央处理器还通过信号线连接伸缩块驱动机构、第一电机、第二电机、转印膜放卷机构、转印膜收卷机构。

所谓纵向，是指承印板材在转印时运行的方向，即前后方向。所谓横向，即左右方向。所谓“侧面投影”，是指从左右方向投射得到的投影。各伸缩块的侧面投影位置相同，意味着各伸缩块在的纵向位置平齐，即在承压辊上的相位角度相同。

所谓承压辊转动位置，是指承压辊转动到什么角度，或者更具体地说，是指承压辊的标识物转动到什么角度（相位角度）；感知承压辊的标识物转动到什么角度后，就可获知承压辊的伸缩块转动到什么角度。

传送皮带上方设有监测承印板材运行纵向运行位置的第二光电眼，第二光电眼通过信号线连接中央处理器。

机架上安装有基准滚轮及活动滚轮，基准滚轮及活动滚轮的转轴均竖向布置；从竖向位置看，基准滚轮及活动滚轮均靠近在传送皮带上方；从水平位置看，基准滚轮及活动滚轮分布在承印板材前进路径的两侧；机架上设有驱动活动滚轮横向移动的活动滚轮驱动机构，中央处理器通过信号线连接活动滚轮驱动机构。在每一批次的印刷过程中，该基准滚轮的水平位置保持不变，玻璃等承印板材在活动滚轮的横向推力作用下，玻璃其中一侧的侧边贴靠到基准滚轮，基准滚轮起到定位的基准作用，因此称为“基准滚轮”。当然，在印刷不同批次玻璃时，由于承印板材的基准位置不一样，因此“基准滚轮”的位置可以改装。而活动滚轮，则由于其整体的水平位置在印刷过程中发生水平移动，因此称为“活动滚轮”。

所述传送皮带为胶质皮带，在胶质皮带表面形成有多条横向延伸的长条形凸肋。

一种在板材表面进行转印的方法，采用上述在板材表面进行转印的设备，依次包括以下步骤：（1）、将承印板材放置在传送皮带上，传送皮带带动承印板材前进；在承印板材接触压印机构之前， 中央控制器命令第一电机驱动承压辊转动；第一光电眼监测承压辊标识物的转动位置，将信号传送给中央处理器，中央处理器根据该信号判断承压辊伸缩块及小孔的转动位置，当承压辊伸缩块及小孔转动到最高点位置时，中央处理器命令第一电机及承压辊暂停转动，接着，中央处理器命令伸缩块驱动机构动作，使伸缩块伸出小孔，伸缩块伸出小孔后，向前行进着的承印板材的前沿线触碰到各伸缩块，承印板材被各伸缩块阻挡而暂停前进；承印板材被各伸缩块阻挡而暂停前进后，第二电机及传送皮带暂停转动；（2）、中央处理器命令伸缩块驱动机构带动伸缩块缩入小孔中；（3）、中央处理器命令第一电机、转印膜放卷机构、转印膜收卷机构动作，转印膜、承印板材在压印机构夹送下同步向前运行，在压印机构的压力和温度作用下，转印膜表面的图案转移到承印板材表面。

在上述步骤（1）中，在承印板材运行过程中，当第二光电眼监测到承印板材前沿运行经过时，第二光电眼将该信号传送给中央处理器，中央处理器据此判断此时承印板材前沿的纵向运行位置，并命令第二电机继续再转动一段时间长度t后才暂停转动；继续转动的时间长度t符合以下关系：t＞s/v,其中v为皮带传送速度，s为承印板材前沿的纵向运行位置与承压辊中心轴线的纵向距离。

在上述步骤（1）中，在承印板材运行过程中，当第二光电眼监测到承印板材前沿运行经过的信号时，第二光电眼将该信号传送给中央处理器，中央处理器判断承印板材的纵向运行位置，当承印板材运行到活动滚轮和基准滚轮中间时，中央处理器命令活动滚轮驱动机构动作，驱动活动滚轮横向移动，使活动滚轮推动承印板材横向运动，使承印板材的侧边贴靠基准滚轮。

在上述步骤（3）中，当中央处理器命令第一电机启动时，同时命令第二电机启动。这样，传送皮带在第一电机启动瞬间可以协助推动承印板材前进，即协助承印板材起步。

本发明具有以下优点和效果：  

1、本发明可以自动将承印板材运送压印机构跟前，且承印板材在到达承压辊之前，在承压辊顶部伸出至少两伸缩块，伸缩块可以挡住承印板材（承印板材被阻挡后与传送皮带自然而然地出现打滑），这样玻璃等承印板材便被定位在压印机构跟前的固定位置，从而对承印板材的纵向位置进行定点，且伸缩块为两块以上，根据两点确定一直线的原理，可以确定承印板材前沿线的摆放角度，即确定承印板材的摆放角度，这样便能在转印前准确对承印板材进行定位，能确保承印板材表面得到的转印图案位置准确。另外，活动滚轮还能够推动承印板材横向移动，使承印板材贴靠基准滚轮，从而使承印板材的横向位置准确定位。

2、由于利用自动定位代替传统的人工定位，进一步带来以下三方面优点：（1）、定位所耗费时间短，有利于提高整机生产速度；（2）、可节省定位所需人工成本：（3）、定位结果准确。

3、传送皮带为胶质皮带，在胶质皮带表面形成有多条横向延伸的长条形凸肋。这样，当传送皮带运送玻璃等板材时，玻璃搁置在传送皮带的长条形凸肋上面，使玻璃与传送皮带接触面积很小，其作用体现如下：（1）、当玻璃被伸缩块阻挡而不能前进时，中央处理器并没法实时感知这个信息，第二电机也就不会同步停止运转，意味着传送皮带在玻璃受阻时会需要继续运转一段时间，才能确保玻璃接触到伸缩块；由于玻璃搁置在长条形凸肋上面，玻璃与长条形凸肋之间摩擦力小，当玻璃接触到伸缩块后，玻璃与长条形凸肋之间能够顺利出现打滑，避免损坏玻璃或胶质皮带，也避免损坏第二电机（假如玻璃与皮带摩擦力太大而无法顺利打滑，则玻璃受阻后，皮带的运转跟随着受阻，必定损坏第二电机）；（2）、在开始转印后，玻璃的运行位置是由压印机构主导，而不是由传送皮带主导， 由于玻璃和传送皮带之间可以打滑，因此有利于确保压印机构的主导作用，防止转动的传送皮带在正式转印时过分干扰影响玻璃的纵向位置。

附图说明

图1是本发明一种具体实施例的结构原理示意图。

图2是图1中的承压辊的俯视结构示意图。

图3是图2中A-A剖面结构示意图。

图4是图2中B-B剖面结构示意图。

图5是图4中伸缩块伸出小孔的状态示意图。

图6是玻璃板材碰撞伸缩块的状态示意图。

图7是横向位置定位机构的俯视结构原理示意图。

图8是横向位置定位机构的主视结构原理示意图。

图9是玻璃板材搁置在传送皮带上面的状态示意图。

图10是中央控制器控制原理示意图。

具体实施方式

实施例一

图1、图6、图7所示，该在板材表面进行转印的设备包括机架、中央处理器，机架上安装有转印膜放卷机构81、转印膜收卷机构82、压印机构；压印机构包括位于下方的承压辊1和位于上方的热压辊2，承压辊1由第一电机驱动而转动； 压印机构前面设有传送皮带3，传送皮带3由第二电机驱动而转动，传送皮带上方设有监测承印板材运行纵向运行位置的第二光电眼5。图9所示，该传送皮带3为胶质皮带，在胶质皮带表面形成有多条横向延伸的长条形凸肋31。

图2、图3、图4、图5、图6所示，在承压辊1表面开设有两个小孔11，在第一个小孔孔口位置安装有伸缩块121，在另一个小孔孔口位置安装有伸缩块122，在承压辊1中安装有驱动伸缩块伸出或缩入小孔的伸缩块驱动机构，该伸缩块驱动机构为两个小气缸13，每个小气缸13驱动一块伸缩块；两伸缩块121、122伸出小孔后的侧面投影位置相同，意味着两伸缩块的纵向位置平齐，或者说，两伸缩块121、122的连线与承压辊中心轴线平行。在承压辊的旁边设有监测承压辊转动位置的第一光电眼4，在承压辊上还设有供第一光电眼识别的标识物，该标识物为位于承压辊端部且凸出于承压辊圆周面的凸块14；从圆周上看，凸块14与伸缩块121的相位角度相差90°，凸块14与伸缩块122的相位角度也相差90°。

图6、图7、图8所示，机架上吊装有基准滚轮6及活动滚轮7，基准滚轮及活动滚轮的转轴均竖向布置；从竖向距离看，基准滚轮6及活动滚轮7均靠近在传送皮带3上方；从水平位置看，基准滚轮及活动滚轮分布在承印板材91前进路径的两侧；机架上设有驱动活动滚轮7横向移动的活动滚轮驱动机构71。

图10所示，第二光电眼5、第一光电眼4通过信号线连接中央处理器，中央处理器通过信号线连接伸缩块驱动机构（小气缸13）、第一电机、第二电机、转印膜放卷机构81、转印膜收卷机构82、活动滚轮驱动机构71。

上述实施例一中，在承压辊1表面也可以开设有三个或更多的小孔11，每个小孔孔口位置均安装有伸缩块，只要各伸缩块伸出小孔后的侧面投影位置相同即可。

实施例二

在玻璃板材表面进行转印的方法，采用实施例一的在板材表面进行转印的设备，依次包括以下步骤：（1）、将玻璃板材91放置在传送皮带3上，玻璃91压在传送皮带的长条形凸肋31上，如图9、图1所示，传送皮带带动玻璃91前进，前进方向如图1及图7的 箭头a所示；在玻璃板材运行过程中，当第二光电眼5监测到玻璃板材前沿运行经过的信号时，第二光电眼5将该信号传送给中央处理器，中央处理器据此判断玻璃板材的纵向运行位置，当玻璃板材运行到活动滚轮7和基准滚轮6中间时，中央处理器命令活动滚轮驱动机构71动作，驱动活动滚轮向左移动，移动方向如图7 箭头b所示,推动玻璃板材91向左横向运动，使玻璃板材的左侧边贴靠到基准滚轮6，由此玻璃板材91在横向上得到定位，如图8所示；在玻璃板材91接触压印机构之前， 中央控制器命令第一电机驱动承压辊1转动；第一光电眼监测承压辊标识物14的转动位置，如图2所示，并将信号传送给中央处理器，中央处理器根据该信号进一步判断承压辊伸缩块121、122及小孔的转动位置（即转动到什么角度），当承压辊伸缩块121、122及小孔转动到最高点位置时（如图4所示），中央处理器命令第一电机及承压辊1暂停转动，接着，中央处理器命令两小气缸13的活塞杆伸出，使伸缩块121、122伸出小孔11（如图5所示）；另外，当第二光电眼5监测到玻璃板材91前沿运行经过时，第二光电眼5将该信号传送给中央处理器，中央处理器据此判断此时玻璃板材前沿的纵向运行位置，并命令第二电机继续再转动一段时间长度t后才暂停转动（第二电机暂停转动必定使传送皮带暂停转动）；第二电机继续转动的时间长度t符合以下关系：t＞s/v,其中v为皮带传送速度，s为玻璃板材前沿的纵向运行位置与承压辊中心轴线的纵向距离；这样，传送皮带将继续转动的行程为v ×t ，由于v ×t＞s,这意味着伸缩块121、伸缩块122伸出小孔11后，在第二电机继续转动的这段时间中间，玻璃板材91的前沿线会触撞到两伸缩块121、122，如图6所示，当玻璃板材91的前沿线触碰到两伸缩块后 （而第二电机暂停前），玻璃板材91与传送皮带3之间将出现打滑；（2）、第二电机暂停转动后，中央处理器命令小气缸13的活塞杆缩回，小气缸带动伸缩块121、122缩入小孔中，如图4所示，至此，玻璃板材91已经得到准确定位；（3）、中央处理器命令第一电机、转印膜放卷机构81、转印膜收卷机构82动作，同时命令第二电机启动，传送皮带3在第二电机启动瞬间可以协助压印机构推动玻璃板材91前进，玻璃板材启动前进之后，转印膜92、玻璃板材91在压印机构夹送下同步向前运行，在压印机构的压力和温度作用下，转印膜92表面的图案转移到玻璃板材91表面。

Claims (10)

1.一种在板材表面进行转印的设备，包括机架、中央处理器，机架上安装有转印膜放卷机构、转印膜收卷机构、压印机构；压印机构包括位于下方的承压辊和位于上方的热压辊，承压辊由第一电机驱动；压印机构前面设有传送皮带，传送皮带由第二电机驱动；其特征在于：在承压辊表面至少开设有两个小孔，在每个小孔孔口位置安装有伸缩块，在承压辊中安装有驱动伸缩块伸出或缩入小孔的伸缩块驱动机构，各伸缩块伸出小孔后在左右方向投射得到的侧面投影位置相同；在承压辊的旁边设有监测承压辊转动到什么角度的第一光电眼，在承压辊上还设有供第一光电眼识别的标识物；第一光电眼通过信号线连接中央处理器，中央处理器通过信号线连接伸缩块驱动机构、第一电机、第二电机、转印膜放卷机构、转印膜收卷机构。

2.根据权利要求1所述的在板材表面进行转印的设备，其特征在于：传送皮带上方设有监测承印板材运行纵向位置的第二光电眼，第二光电眼通过信号线连接中央处理器。

3.根据权利要求2所述的在板材表面进行转印的设备，其特征在于：机架上安装有基准滚轮及活动滚轮，基准滚轮及活动滚轮的转轴均竖向布置；从竖向位置看，基准滚轮及活动滚轮均靠近在传送皮带上方；从水平位置看，基准滚轮及活动滚轮分布在承印板材前进路径的两侧；机架上设有驱动活动滚轮横向移动的活动滚轮驱动机构，中央处理器通过信号线连接活动滚轮驱动机构。

4.根据权利要求1所述的在板材表面进行转印的设备，其特征在于：所述传送皮带为胶质皮带，在胶质皮带表面形成有多条横向延伸的长条形凸肋。

5.根据权利要求2所述的在板材表面进行转印的设备，其特征在于：所述传送皮带为胶质皮带，在胶质皮带表面形成有多条横向延伸的长条形凸肋。

6.根据权利要求3所述的在板材表面进行转印的设备，其特征在于：所述传送皮带为胶质皮带，在胶质皮带表面形成有多条横向延伸的长条形凸肋。

7.一种在板材表面进行转印的方法，其特征在于采用上述权利要求1至6任何一项所述的在板材表面进行转印的设备，依次包括以下步骤：（1）、将承印板材放置在传送皮带上，传送皮带带动承印板材前进；在承印板材接触压印机构之前， 中央控制器命令第一电机驱动承压辊转动，第一光电眼监测承压辊标识物的转动位置，将信号传送给中央处理器，中央处理器根据该信号判断承压辊伸缩块及小孔的转动位置，当承压辊伸缩块及小孔转动到最高点位置时，中央处理器命令第一电机及承压辊暂停转动，接着，中央处理器命令伸缩块驱动机构动作，使伸缩块伸出小孔，伸缩块伸出小孔后，向前行进着的承印板材的前沿线触碰到各伸缩块，承印板材被各伸缩块阻挡而暂停前进；承印板材被各伸缩块阻挡而暂停前进后，第二电机及传送皮带暂停转动；（2）、中央处理器命令伸缩块驱动机构带动伸缩块缩入小孔中；（3）、中央处理器命令第一电机、转印膜放卷机构、转印膜收卷机构动作，转印膜、承印板材在压印机构夹送下同步向前运行，在压印机构的压力和温度作用下，转印膜表面的图案转移到承印板材表面。

8.根据权利要求7所述的在板材表面进行转印的方法，其特征在于采用权利要求5或6所述的在板材表面进行转印的设备；在上述步骤（1）中，在承印板材运行过程中，当第二光电眼监测到承印板材前沿运行经过时，第二光电眼将该信号传送给中央处理器，中央处理器据此判断承印板材前沿的纵向位置，并命令第二电机继续再转动一段时间长度t后才暂停转动；继续转动的时间长度t符合以下关系：t＞s/v,其中v为皮带传送速度，s为承印板材前沿的纵向位置与承压辊中心轴线的纵向距离。

9.根据权利要求7所述的在板材表面进行转印的方法，其特征在于采用权利要求3或6所述的在板材表面进行转印的设备；在上述步骤（1）中，在承印板材行进过程中，当第二光电眼监测到承印板材前沿运行经过的信号时，第二光电眼将该信号传送给中央处理器，中央处理器判断承印板材的纵向位置，当承印板材运行到活动滚轮和基准滚轮中间时，中央处理器命令活动滚轮驱动机构动作，驱动活动滚轮横向移动，使活动滚轮推动承印板材横向运动，使承印板材的侧边贴靠基准滚轮。

10.根据权利要求7所述的在板材表面进行转印的方法，其特征在于：在上述步骤（3）中，当中央处理器命令第一电机启动时，同时命令第二电机启动。

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