CN104029482B - 一种自动配墨机及自动配墨方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动配墨机，所述配墨机包括机架部分，还包括配墨主体部分、接墨计量部分、清洗部分；所述配墨主体部分主要由电机驱动机构、配墨机构、压力机构、限位机构组成，电机驱动机构带动配墨机构直线运动，配墨机构包括四组阀结构，每组阀结构中装有一种原色的墨，压力机构分别对四组阀结构施加压力使墨流出，限位机构安装在电机驱动机构上，限制配墨机构的移动范围；所述接墨计量部分包括一连接有重量传感器的托盘；所述清洗部分包括一清洗气缸和由清洗气缸带动的润嘴液槽。通过上述配墨机能够实现自动准确地调制专色油墨，避免的人工调制出现的色差，并提高了配墨效率。

Description

一种自动配墨机及自动配墨方法

技术领域：

本发明涉及一种自动配墨机，尤其涉及一种高粘度油墨自动配墨机及自动配墨方法。

背景技术：

油墨的调配是印刷过程中重要环节之一。油墨调配的好坏，直接影响印刷成品的质量。配墨存在一定的技术壁垒，配墨的色差大，并且产生的废墨较多，对环境造成污染，这就要求配墨时各原色墨量的精确供给。目前国内外配墨时常采用人工称重的方法量取原色墨，即通过操作人员采用取墨铲从墨桶里取墨，然后称量；少量取墨采用滴管滴加。这种取墨方法需要直接的人力劳动，劳动强度大，具有取墨精度不高，取墨效率低等问题，且对于取高粘度墨难度较大，取量不精确，很难保证不同批次油墨颜色的一致性。由于人工配墨过程的随机性，使其不具备工艺的可追溯，很难进行数据管理，不利于印刷工艺流程的控制。

发明内容：

本发明在于提供一种能够替代人工配墨的取墨过程，按配墨比例要求自动定量供给各原色墨的自动配墨机及自动配墨方法。它可以提高配墨工作效率及工作稳定性，且该自动配墨机精度高，可应用于取配高粘度油墨，解决了目前人工配墨带来的一系列问题。

本发明采取的技术方案如下：

一种自动配墨机，包括机架部分，还包括配墨主体部分、接墨计量部分、控制部分；

所述配墨主体部分主要由电机驱动机构、配墨机构、压力机构组成；电机驱动机构带动配墨机构直线运动；配墨机构包括至少一组阀结构，阀结构上设置第一和第二出墨嘴，所述第一和第二出墨嘴的出口直径不同；每一组阀结构的出墨嘴连接同一个原色墨的供墨装置；压力机构分别对阀结构施加压力使阀打开让墨流出；

所述接墨计量部分包括一连接有重量传感器的托盘；所述控制部分与所述电机、压力机构、接墨计量部分相连；适于从所述接墨计量部分获取信息并根据配墨量、配墨颜色以及所述信息控制所述电机和压力机构；在配墨中，所述控制机构适于在接墨计量部分达到预定数值前采用第一出墨嘴供墨，在所述接墨计量部分达到预定数值后采用第二出墨嘴供墨。

进一步讲，所述电机驱动机构包括一驱动电机和一直线往复运动机构，直线往复运动机构上安装有配墨机构。

所述直线往复运动机构包括一丝杠、第一直线导轨、第二直线导轨、第一组导轨滑块、第二组导轨滑块、滑块支撑板；驱动电机的转轴通过联轴器连接丝杠，丝杠与第一直线导轨、第二直线导轨三者平行安装于机架上，第一直线导轨上安装第一组导轨滑块，第二直线导轨上安装第二组导轨滑块，两组导轨滑块之间连接滑块支撑板；丝杠的端部安装在丝杠轴承座中，丝杠上通过螺纹套设一丝杠螺母，丝杠螺母固定在滑块支撑板上，所述配墨机构安装在滑块支撑板上。

所述阀接结构为四组，四组阀结构并排安装，前后方向与配墨机构的运动轨迹一致，四组阀结构相同，每一组都包括一阀体，阀体上接有进墨嘴，在阀体的底部设置一大一小的第一出墨嘴和第二出墨嘴，第一阀杆、第二阀杆都设置在阀体中，下端分别对应于第一出墨嘴和第二出墨嘴，上端穿出阀体分别对应与第一弹簧压缩机构和第二弹簧压缩机构相连。

上述第一弹簧压缩机构和第二弹簧压缩机构相同，包括一压板、一支座，支座底部固定，上端通过销轴枢接在压板中部位置，压板一端底部固定设置压缩弹簧，另一端开设一椭圆形孔，第一阀杆/第二阀杆通过销轴枢接在椭圆形孔中。

在第一、第二出墨嘴的出墨口处各自设置一密封圈。

所述压力机构包括一气缸，设置在弹簧压缩机构的上方，缸杆触及在压缩弹簧的位置，或靠近弹簧一侧。

所述清洗气缸和润嘴液槽设置在配墨机构的下方，当配墨机构配墨时，润嘴液槽下降，不碰及配墨机构，当配墨机构不配墨时，润嘴液槽上升，配墨机构的出墨嘴浸润在液槽中。

本发明还提供一种自动配墨方法，方法采用上述配墨机进行。

采用本发明的配墨装置进行配墨，将四种原色油墨按配比自动进行调墨，完成自动供送、自动计量等过程，在能够满足印刷生产的条件下，节省原材料，提高生产效率，节能环保，达到配墨过程自动化，配墨参数可追朔化，工艺过程可再现；控制***自动、可靠；管理信息可便于集中管理。解决了目前依靠人工的状况，配墨不准确，储存量难以统计，管理信息不完善，工作环境不环保等问题。

附图说明：

图1是本发明的一种配墨机立体结构示意图；

图2是本发明的配墨主体部分结构示意图；

图3是本发明的取墨用开关阀结构示意图；

图4是本发明的限位开关与配墨主体部分配合的局部结构示意图；

图5是本发明的一种配墨机结构的正面观示意图。

图中，1-立柱，2-横梁，3-纵梁，4-驱动电机，5-电机支撑板，6-丝杠，7-第一直线导轨，8-第二直线导轨，9-第一组导轨滑块，10-第二组导轨滑块，11-滑块支撑板，12-丝杠轴承座，13-支撑板，14-丝杠螺母，15-阀体，16-进墨嘴，17-第一出墨嘴，18-第二出墨嘴，19-第一阀杆，20-第二阀杆，21-压板，22-支座，23-销轴，24-压缩弹簧，25-椭圆形孔，26-销轴，27-压力气缸，28-限位开关，29-限位开关，30-凸块，31-托盘，32-清洗气缸，33-润嘴液槽。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明涉及一种配墨机，该配墨机主要概括为如下几部分：机架部分、配墨主体部分、接墨计量部分、清洗部分。配墨主体部分主要实现四种原色墨的定量取墨及配置，清洗部分用于对阀组的清洗，接墨计量部分用于称取所流出的各色墨的重量。

如图1所示，机架部分主要由立柱1、横梁2、纵梁3组成。机架部分主要以型材为主，作为其余各部分的支撑都安装在机架上。

配墨主体部分主要由电机驱动机构、配墨机构、压力机构、限位机构组成。配墨机构在电机驱动机构的带动下运动，压力机构对配墨机构施压，使墨流出。电机驱动机构是由驱动电机带动一可直线往复运动的机构，直线往复运动机构上带有配墨机构，配墨机构上不同阀组上供应不同原色墨，本实施例中原色墨为四色，分别与四个阀组对应。当需要取某一种墨时，直线往复运动机构使该颜色的阀组移动到指定位置，由压力机构对配墨机构施压，压力可以由气缸或其他压力设施完成。

在如图2所示的电机驱动机构中，包括一驱动电机4，一电机支撑板5，一丝杠6，第一直线导轨7，第二直线导轨8，第一组导轨滑块9，第二组导轨滑块10，滑块支撑板11。驱动电机4通过支撑板5安装在机架上，驱动电机4的转轴连接丝杠6；丝杠6与第一直线导轨7、第二直线导轨8三者平行安装于机架上，且较佳的是丝杠位于两根导轨中间；第一直线导轨7上安装第一组导轨滑块9，第二直线导轨8上安装第二组导轨滑块10，每组导轨滑块包含1～2块滑块。第一组导轨滑块9与第二组导轨滑块10之间由滑块支撑板11连接。丝杠6的端部安装在丝杠轴承座12中，丝杠轴承座12固定在架设于机架上的支撑板13上。丝杠上通过螺纹套设一丝杠螺母14，丝杠螺母14固定在滑块支撑板11上，当丝杠螺母在丝杠转动作用下而沿丝杠滑动时，能够带动滑块支撑板11移动。驱动电机4由计算机控制。

配墨机构安装在滑块支撑板11上，能够随滑块支撑板的移动而移动。在如图3所示的配墨机构中，为一系列的阀结构，根据配墨常用的四原色墨水，所以配置四组独立的阀结构实现分别出墨，并排安装在滑块支撑板11上，前后方向与滑块支撑的移动方向一致。四组阀结构相同，所以以其中一组为例介绍。

本发明给出的一种精确控制墨流量的阀结构，基本包括一阀体，所述阀体上设置一组或多组出墨嘴，每一组出墨嘴包括一大一小两个出墨嘴，两个出墨嘴分别由各自的阀杆控制出墨口的开度，大出墨嘴用于大流量、粗略控制出墨，小出墨嘴用于小流量、精确控制出墨。正是因为有两个出墨口出墨，才能实现本发明的精确控制出墨量的目的。

在如图3所述的阀结构中，包括一阀体15，固定在滑块支撑板11的底部，阀体上接有进墨嘴16；在阀体的底部设置着一大一小两个出墨嘴，第一出墨嘴17和第二出墨嘴18。在两个出墨嘴的出墨口处可以各自设置一密封圈，弹性的密封圈可以保证阀杆与出墨嘴之间具有弹性的接触，并且具有良好的密封，另外拆卸密封圈及清洗墨嘴都很方便。

第一阀杆19、第二阀杆20都设置在阀体中，下端分别对应于第一出墨嘴17和第二出墨嘴18，上端穿出阀体及滑块支撑板分别与第一弹簧压缩机构和第二弹簧机构相连，弹簧压缩机构包括一压板21，支座22底部固定在滑块支撑板11上，上端通过销轴23枢接在压板21中部位置；在压板一端与滑块支撑板11之间设置压缩弹簧24，在压板的另一端设计一椭圆形孔25，阀杆通过销轴26枢接在这个椭圆形孔25中。上述弹簧压缩机构对于第一阀杆19和第二阀杆20各设置一套。

此结构实际是采用杠杆原理设计，压缩弹簧24与阀杆(第一阀杆19或第二阀杆20)位列支座22的两侧，支座相当于支点，在弹簧一侧施加外力的情况下，压板受外力绕着销轴23转动，带动另一侧的阀杆在阀体里上、下运动，当压缩弹簧时，阀杆上升，当释放或拉伸弹簧时，阀杆下降，由此改变出墨嘴的开度。当需要某一个出墨嘴关闭时，抬起压力机构，释放弹簧，则在弹簧的反弹作用下，另一侧的阀杆必然向下运动，由此将墨嘴自然堵住。

为了保证装配的精度,降低阀杆加工要求，可考虑在阀杆上端连接一段补偿杆，可以通过螺纹形式与阀杆连接,装配时调节阀杆的长度。实际上第一阀杆19和第二阀杆20的杆体部直径可以一致，不分大小，区分就在于杆体下端部的粗细，大的适应大出液嘴，小的适应小出液嘴。由于使用于高粘度液体中，阀杆选用厌液性的金属阀杆最佳。椭圆形孔25的设计是为了留出阀杆头部的摆动空间，以使杆下部在动作过程中始终处于竖直状态。

四组阀结构，四个进墨口分别送入四种原色墨。通过控制外力对阀装置受力点的作用，可以打开或关闭对应的出墨口，通过称重传感器取得信号送入计算机内进行计算,从而控制放出的墨量实现自动计量。

压力机构设置在弹簧压缩机构的上方，施力可以由气缸完成，如图2所示，压力气缸27的缸杆触及在弹簧的位置，或靠近弹簧一侧也可以。压力气缸固定在机架上，可由计算机控制。

限位机构包括两个限位开关28和29，安装在直线导轨的前、后位置，限位开关对配墨机起保护作用，当配墨机故障，驱动电机4过度驱动滑块支撑板11向前运动或向后运动时，安装在支撑板上的凸块30撞到限位开关28或限位开关29，如图4所示，即可控制配墨机停机，防止出现机器事故，增加本发明的配墨机的运行安全性。限位开关与计算机相连。

接墨计量部分是在配墨机构底部接墨的，包括一连接有重量传感器的托盘31，置于两个出墨嘴的正下方，实时反馈重量给控制单元，实现精确控制。

清洗部分完成对各出墨嘴的清洗，如图5所示，包括一清洗气缸32和一润嘴液槽33，清洗气缸32支撑着润嘴液槽33，随着气缸的伸缩实现润嘴液槽的上升下降运动。当配墨机不工作时，电机驱动的阀结构运动到润嘴液槽的正上方时，气缸的活塞杆向上运动，带动润嘴液槽上升，出墨嘴浸润在润嘴液槽中清洗，清洗完成后，气缸下落，阀结构离开。清洗气缸32也由计算机控制。

本发明实施例的控制机构(图中未示出)，可采用PLC控制等。所述控制机构与所述电机、压力机构、接墨计量部分相连。适于从所述接墨计量部分获取信息并并根据配墨量、配墨颜色以及所述信息控制所述电机和压力机构。在配墨中，所述控制机构可以在接墨计量部分达到预定数值前采用第一出墨嘴供墨，在所述接墨计量部分达到预定数值后采用第二出墨嘴供墨。

本发明的配墨机正常工作时，气缸的活塞向下运动，带动润嘴液槽向下运动，直到开关阀部分下端的出墨口完全离开润嘴液槽的上边缘。此时驱动电机4启动，驱动丝杠转动，通过丝杠传动，使滑块支撑板11沿着直线导轨向前运动，从而实现配墨机构向前运动。控制电机的正反转，按需使需要出墨的阀结构运动到压力机构的两个气缸27正下方，即，使该取墨用开关阀上的两个受力作用点分别正对气缸的活塞。控制两个气缸对阀上的受力作用点的作用时间调节出墨量。在配墨中，所述控制机构适于在接墨计量部分达到第一数值前采用第一出墨嘴供墨，在所述接墨计量部分达到第一数值后采用第二出墨嘴供墨。需要说明的是，第一数值可以为0。采用上述控制机构能够使用第一出墨嘴控制取墨的效率，使用第二取墨嘴控制取墨的精度。当然在取墨量特别少时，将第一数值设置为0，即仅仅使用第二出墨嘴控制取墨的精度。

一种颜色的墨取完后，滑块支撑板11继续前行，带动下一组阀结构到达压力机构的正下方，继续出墨，如此进行下去，直至各种墨全部按量取够。本发明在计算机控制下能够实现全自动配墨，并且配墨量精确可控。

Claims (9)

1.一种自动配墨机，包括机架部分，其特征在于：还包括配墨主体部分、接墨计量部分、控制部分；

所述配墨主体部分主要由电机驱动机构、配墨机构、压力机构组成；电机驱动机构带动配墨机构直线运动；配墨机构包括至少一组阀结构，阀结构上设置第一和第二出墨嘴，所述第一和第二出墨嘴的出口直径不同；每一组阀结构的出墨嘴连接同一个原色墨的供墨装置；压力机构分别对阀结构施加压力使阀打开让墨流出；

所述接墨计量部分包括一连接有重量传感器的托盘；

所述控制部分与所述电机驱动机构、压力机构、接墨计量部分相连；所述控制部分适于从所述接墨计量部分获取信息并根据配墨量、配墨颜色以及所述信息控制所述电机驱动机构和压力机构；在配墨中，所述控制部分适于在接墨计量部分达到预定数值前采用第一出墨嘴供墨，在所述接墨计量部分达到预定数值后采用第二出墨嘴供墨。

2.根据权利要求1所述的自动配墨机，其特征在于：所述电机驱动机构包括一驱动电机和一直线往复运动机构，直线往复运动机构上安装有配墨机构。

3.根据权利要求2所述的自动配墨机，其特征在于：所述直线往复运动机构包括一丝杠、第一直线导轨、第二直线导轨、第一组导轨滑块、第二组导轨滑块、滑块支撑板；驱动电机的转轴通过联轴器连接丝杠，丝杠与第一直线导轨、第二直线导轨三者平行安装于机架上，第一直线导轨上安装第一组导轨滑块，第二直线导轨上安装第二组导轨滑块，两组导轨滑块之间连接滑块支撑板；丝杠的端部安装在丝杠轴承座中，丝杠上通过螺纹套设一丝杠螺母，丝杠螺母固定在滑块支撑板上，所述配墨机构安装在滑块支撑板上。

4.根据权利要求1或2或3所述的自动配墨机，其特征在于：所述阀结构为四组，四组阀结构并排安装，前后方向与配墨机构的运动轨迹一致，四组阀结构相同，每一组都包括一阀体，阀体上接有进墨嘴，在阀体的底部设置一大一小的第一出墨嘴和第二出墨嘴，第一阀杆、第二阀杆都设置在阀体中，下端分别对应于第一出墨嘴和第二出墨嘴，上端穿出阀体分别对应与第一弹簧压缩机构和第二弹簧压缩机构相连。

5.根据权利要求4所述的自动配墨机，其特征在于：所述第一弹簧压缩机构和第二弹簧压缩机构相同，包括一压板、一支座，支座底部固定，上端通过销轴枢接在压板中部位置，压板一端底部固定设置压缩弹簧，另一端开设一椭圆形孔，第一阀杆/第二阀杆通过销轴枢接在椭圆形孔中。

6.根据权利要求4所述的自动配墨机，其特征在于：在第一、第二出墨嘴的出墨口处各自设置一密封圈。

7.根据权利要求4所述的自动配墨机，其特征在于：所述压力机构包括一气缸，设置在弹簧压缩机构的上方，缸杆触及在弹簧的位置，或靠近弹簧一侧。

8.根据权利要求1所述的自动配墨机，其特征在于：清洗气缸和润嘴液槽设置在配墨机构的下方，当配墨机构配墨时，润嘴液槽下降，不碰及配墨机构，当配墨机构不配墨时，润嘴液槽上升，配墨机构的出墨嘴浸润在润嘴液槽中。

9.一种自动配墨方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-8之一所述的配墨机进行配墨。