一种不规则片料打印机及调试方法与流程

专利2025-12-13  2


本发明属于标记工具领域,具体涉及一种不规则片料打印机及调试方法。


背景技术:

1、现有的皮革类制品比如鞋子、服装和箱包等,需要先将皮革裁切成各式各样不规则形状的片料再通过缝纫或黏合拼接到一起,如果没有标记,人工操作位置发生偏移会拼接出各式各样的形状,因此一般需要在缝纫或弯折位置做标记,传统的画线机通过喷墨的方式在片料上做标记,对于不规则的形状,需要先进行拍照识别,之后开始喷墨打印,整个过程中片料需要处于静止状态,画线效率非常低。

2、中国专利公告号“cn218500124u”专利名称“ 一种基于机器视觉系统的one pass鞋面喷墨画线机”公开了一种喷墨画线装置,在喷墨画线装置的前端和后端设计两组机器视觉装置,喷墨打印前端的机器视觉装置,可以同步送料速度检测待打印物料的位置数据及形状特征参数,计算出每个物料的准确打印位置信息,可大量节省前端的放料人工和整理时间;对于检测到的不良品物料,机器视觉系统会产生报警信号,设计在收料传送带一侧的不良品剔除装置自动触发,将不良品推到不良品收集箱,此功能在线一体完成,不需要后期再进行检测、挑选;对于后道工作节省大量人力,极大提高生产效率;但该装置的上环形压料带占用很大空间,对喷墨画线结构和视觉装置产生很大的限制,下环形送料带速度不平稳,因此喷墨画线结构和视觉装置必须相邻设置,避免下环形送料带位移不稳定造成画线位置发生偏移,另一方面喷墨画线结构和视觉装置间隔增加需要进一步加长上环形压料带进一步增加成本,由于视觉装置对图像的识别需要一定时间,因此如果喷墨画线结构和视觉装置距离很近则下环形送料带的速度会受到限制,在图像未被识别前无法进行喷墨画线,也就是图像识别的时间需要小于片料的位移时间,面喷墨画线结构和视觉装置间隔越大速度越快,但该专利的技术方案明显受到很多因素的限制,无法实现高速准确画线。

3、中国专利公告号“cn217407996u”专利名称“ 一种自动画线机的连续压料装置”公开了上一专利中的上环形压料带具体实施方案,该方案采用复杂的压料结构对其他结构的设置产生了限制,虽然与传统机器相比有很大的进步,但效率存在进一步的提升空间。


技术实现思路

1、针对上述现有技术,本发明的目的是提供一种更高效的不规则片料打印机及调试方法。

2、本发明的技术方案是这样实现的:一种不规则片料打印机,包括加热装置、挤压装置、送料装置、视觉装置和打印装置;

3、送料装置设有输送结构能够将片料移动一定距离;

4、视觉装置设有摄像头能够对移动或静止片料的图像或轮廓进行识别;

5、打印装置设有喷墨结构能够根据视觉装置识别的图像或轮廓进行各类图案的打印或工艺位置线条的标记;

6、加热装置与挤压装置形成一体结构在挤压装置挤压片料时对片料进行加热或者设有加热灯在一定位置对片料进行无直接接触加热;

7、挤压装置为压辊能够对片料进行滚压或者挤压装置为平面结构通过相对移动实现对片料的挤压使得片料在压力作用下变得更平整;

8、片料被挤压装置挤压后保持平整状态在送料装置的输送下到达视觉装置位置进行图像识别,最终到达打印装置位置完成指定的线条或图案的打印。

9、这样设计的有益效果是:通过加热装置对不平整的片料进行加热,片料受热后一般会变软可塑性增强,通过挤压装置对片料进行挤压,可以使得片料变得平整,远离加热装置后片料温度下降,可以保持平整的形状,平面的起伏落差可以控制在2mm范围内,可以满足视觉装置和打印装置的喷墨打印和图像识别的需求,与现有技术相比,结构更简单,可以增加视觉装置和打印装置之间的间距,使得送料装置的速度提升也不会影响标记的打印,大幅提升打印机的工作效率,即单位时间可以打印更多的不规则片料,而且片料可以任意角度摆放,不需要矫正摆放位置,一台打印机在功耗略高的情况下相当于其他3台设备的产量,使得平均生产成本也显著下降。

10、进一步地,压辊内部设有加热棒使得挤压装置和加热装置形成具有加热功能的热辊,送料装置为传送带结构通过电机直接或间接驱动,这样设计加热装置和挤压装置成为一个结构设计简单方便制造,采用热辊加热片料可以快速的输送片料,提升打印机工作效率。

11、进一步地,传送带结构包括主动辊、辅助辊、支撑辊和传送带,主动辊和辅助辊对称设置在传送带两侧并相互靠近夹住传送带能够驱动传送带移动,热辊和支撑辊设置在传送带上下两侧并具有一定间距使得片料与传送带移动到热辊和支撑辊之间时热辊可以直接或间接挤压片料,传送带需要依靠主动辊来驱动,因此主动辊和辅助辊必须对传送带有一定压力,这样才能产生摩擦力驱动传送带移动,支撑辊主要是配合热辊对片料进行挤压产生一定的挤压作用对片料进行塑性使得片料更加平整,为后续的打印装置和视觉装置提供合适的工作条件使得打印或标记位置更加准确。

12、进一步地,主动辊和辅助辊通过第一传动组件进行传动,热辊与支撑辊通过第二传动组件进行传动,主动辊与支撑辊通过链条或皮带实现传动并设置张紧轮保证主动辊与支撑辊转动的同步,送料装置还设有速度传感器或位置传感器可检测传送带的速度或位移,这样主动辊、辅助辊、支撑辊和热辊可以保持同步转动,由于视觉装置和打印装置的工作存在一定的时间差,即在视觉装置识别片料轮廓后打印装置才能接到具体打印的形状指令,由于送料装置送料的速度可能存在波动,因此仅仅依靠时间差来对片料打印会有很大的误差,位置传感器或速度传感器都是通过检测位置来获得数据信息的,而在位移过程中,片料基本与传送带保持相对静止状态,因此片料移动的位移等于视觉装置获取图像位置与打印装置喷墨位置的距离相同时即为喷墨的最佳位置,当然获取图像和启动喷墨都需要一定反应时间,这些时间最终折算到片料的位移中,即可在精确的位置喷墨标记,而且这一过程是连续的,片料可以高速移动,在移动过程中获取图像信息,获得图像信息后在高速移动时完成喷墨打印,只有送料装置设置精确的位置反馈结构才能实现在精确的位置打印。

13、进一步地,传送带结构还包括第一支架、第二支架、第一轴承块、第二轴承块、第一调节弹簧、第二调节弹簧、第一调节螺钉和第二调节螺钉,第一支架和第二支架固定到机架,第一传动组件和第二传动组件都采用齿轮方式进行传动,主动辊以可转动方式安装到第一支架,第一支架设有第一轨道,辅助辊以可相对第一轴承块转动方式安装到第一轴承块,第一轴承块以可相对第一轨道滑动的方式安装到第一轨道,第一调节弹簧一端与第一轴承块抵接另一端与第一调节螺钉抵接,第一支架设有螺纹孔使得第一调节螺钉能够安装到螺纹孔并通过第一调节螺钉安装的深度实现对第一调节弹簧形变量的控制,支撑辊以可转动方式安装到第二支架,第二支架设有第二轨道,热辊以可相对第二轴承块转动方式安装到第二轴承块,第二轴承块以可相对第二轨道滑动的方式安装到第二轨道,第二调节弹簧一端与第二轴承块抵接另一端与第二调节螺钉抵接,第二轴承块下端设有支撑弹簧,第二支架设有螺纹孔使得第二调节螺钉能够安装到螺纹孔并通过第二调节螺钉安装的深度实现对第二调节弹簧形变量的控制,这样通过第一调节弹簧可以方便控制主动辊和辅助辊对传送带的压力,通过第二调节弹簧控制热辊和支撑辊对传送带的压力,使得传送带在主动辊与支撑辊之间维持比较稳定的张紧力,从而避免传送带在移动中发生收缩或拉伸,影响对片料位移大小的判断,提高打印或标记位置的精度。

14、进一步地,传送带下方设有吸盘,传送带采用透气材料制成,吸盘与传送带接触一侧设有多个吸气孔,吸盘与负压风机通过管道连接为吸盘提供负压使得位于传送带上的片料会被吸附在传送带上,负压风机可以降低吸盘内的气压,传送带位移吸盘上方,大量气体会从传送带上方进入吸盘,这样可以利用大气压把片料稳定的吸附在传送带上,这样也可以保证片料更加平整,方便视觉装置的摄像头识别片料的形状以及打印装置可以更精确的在指定位置进行标记打印。

15、进一步地,摄像头采用线扫相机可快速识别移动物体的平面轮廓,这样对于快速移动的物体可以更准确的进行轮廓的识别。

16、进一步地,打印装置后方且位于传送带上方设有加热罩,加热罩内设有加热灯或加热棒,这样在气温较低时可以加快墨水干燥速度,温度较高时无需对墨水进行烘烤,一般打印机采用的墨水在高温下痕迹会消失,因此加热灯或加热棒需要严格控制温度,加热罩内尽量低于40度。

17、进一步地,打印装置设有多种颜色的喷墨结构可喷不同颜色的图案或线条,传统画线机器由于是在片料静止时进行打印,很难实现多种颜色的标记打印,但本技术的方案打印喷头成线形排布,多种颜色的打印只需增加一排喷头即可,可以使得标记图案色彩多样化。

18、一种不规则片料打印机的调试方法,至少包括以下步骤:将传送带的速度控制在0.5m/s至1m/s;将热辊的温度控制在50至70摄氏度;通过第二调节螺钉将支撑辊和热辊之间的间隙比传送带的厚度多2mm;通过转动第一调节螺钉调整主动辊和辅助辊夹紧传送带的压力,使得传送带与主动辊和辅助辊之间的摩擦力在250至1000牛之间,这样在保持传送带高速运转的前提下,热辊可以充分对不规则片料进行加热,使得片料变得更加平整,温度过高会影响打印效果,温度过低会影响片料的平整度,第二调节螺钉可以确保不规则片料与热辊充分接触,且可以保证不规则片料与传送带同步移动,第二调节螺钉将支撑辊和热辊之间的间隙过大会影响加热效果,间隙过小会影响传送带的平稳,通过第二调节螺钉的作用可以使得传送带不会相对主动辊滑动,能够实现同步运动,这样不规则片料移动更加平稳,打印机在不规则片料上标识或打印线条的位置精确性更高。


技术特征:

1.一种不规则片料打印机,包括加热装置(5)、挤压装置(2)、送料装置(1)、视觉装置(4)和打印装置(3);

2.根据权利要求1所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述压辊(8)内部设有加热棒(11)使得所述挤压装置(2)和所述加热装置(5)形成具有加热功能的热辊(12),所述送料装置(1)为传送带结构(6)通过电机(15)直接或间接驱动。

3.根据权利要求2所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述传送带结构(6)包括主动辊(18)、辅助辊(19)、支撑辊(20)和传送带(23),所述主动辊(18)和所述辅助辊(19)对称设置在所述传送带(23)两侧并相互靠近夹住所述传送带(23)能够驱动所述传送带(23)移动,所述热辊(12)和所述支撑辊(20)设置在所述传送带(23)上下两侧并具有一定间距使得所述片料(24)与所述传送带(23)移动到所述热辊(12)和所述支撑辊(20)之间时所述热辊(12)可以直接或间接挤压所述片料(24)。

4.根据权利要求3所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述主动辊(18)和所述辅助辊(19)通过第一传动组件(25)进行传动,所述热辊(12)与所述支撑辊(20)通过第二传动组件(26)进行传动,所述主动辊(18)与所述支撑辊(20)通过链条或皮带实现传动并设置张紧轮(27)保证所述主动辊(18)与所述支撑辊(20)转动的同步,所述送料装置(1)还设有速度传感器或位置传感器可检测传送带(23)的速度或位移。

5.根据权利要求4所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述传送带结构(6)还包括第一支架(31)、第二支架(37)、第一轴承块(32)、第二轴承块(38)、第一调节弹簧(33)、第二调节弹簧(39)、第一调节螺钉(34)和第二调节螺钉(40),第一支架(31)和第二支架(37)固定到机架(9),所述第一传动组件(25)和所述第二传动组件(26)都采用齿轮方式进行传动,所述主动辊(18)以可转动方式安装到所述第一支架(31),所述第一支架(31)设有第一轨道(35),所述辅助辊(19)以可相对所述第一轴承块(32)转动方式安装到所述第一轴承块(32),所述第一轴承块(32)以可相对所述第一轨道(35)滑动的方式安装到所述第一轨道(35),所述第一调节弹簧(33)一端与所述第一轴承块(32)抵接另一端与所述第一调节螺钉(34)抵接,所述第一支架(31)设有螺纹孔使得所述第一调节螺钉(34)能够安装到螺纹孔并通过所述第一调节螺钉(34)安装的深度实现对所述第一调节弹簧(33)形变量的控制,所述支撑辊(20)以可转动方式安装到所述第二支架(37),所述第二支架(37)设有第二轨道(41),所述热辊(12)以可相对所述第二轴承块(38)转动方式安装到所述第二轴承块(38),所述第二轴承块(38)以可相对所述第二轨道(41)滑动的方式安装到所述第二轨道(41),所述第二调节弹簧(39)一端与所述第二轴承块(38)抵接另一端与所述第二调节螺钉(40)抵接,所述第二轴承块(38)下端设有支撑弹簧(44),所述第二支架(37)设有螺纹孔使得所述第二调节螺钉(40)能够安装到螺纹孔并通过所述第二调节螺钉(40)安装的深度实现对所述第二调节弹簧(39)形变量的控制。

6.根据权利要求3至5中任一项权利要求所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述传送带(23)下方设有吸盘(28),所述传送带(23)采用透气材料制成,所述吸盘(28)与所述传送带(23)接触一侧设有多个吸气孔(29),所述吸盘(28)与负压风机(30)通过管道连接为所述吸盘(28)提供负压使得位于所述传送带(23)上的所述片料(24)会被吸附在所述传送带(23)上。

7.根据权利要求6所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述摄像头采用线扫相机可快速识别移动物体的平面轮廓。

8.根据权利要求7所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述打印装置(3)后方且位于所述传送带(23)上方设有加热罩(14),所述加热罩(14)内设有加热灯或加热棒。

9.根据权利要求8所述的不规则片料打印机,其特征在于:所述打印装置(3)设有多种颜色的喷墨结构可喷不同颜色的图案或线条。

10.一种不规则片料打印机的调试方法,其特征在于:至少包括以下步骤:将传送带(23)的速度控制在0.5m/s至1m/s;将热辊(12)的温度控制在50至70摄氏度;通过第二调节螺钉(40)将支撑辊(20)和热辊(12)之间的间隙比传送带(23)的厚度多2mm;通过转动第一调节螺钉(34)调整主动辊(18)和辅助辊(19)夹紧传送带(23)的压力,使得传送带(23)与主动辊(18)和辅助辊(19)之间的摩擦力在250至1000牛之间。


技术总结
一种不规则片料打印机,包括加热装置、挤压装置、送料装置、真空吸附装置、视觉装置和打印装置;加热装置设有加热棒与挤压装置形成一体结构在挤压装置挤压片料时对片料进行加热或者设有加热灯在一定位置对片料进行无直接接触加热;挤压装置为压辊能够对片料进行滚压或者挤压装置为平面结构通过相对移动实现对片料的挤压使得片料在压力作用下变得更平整;片料被挤压装置挤压后远离加热装置温度降低并保持平整状态在送料装置的输送下到达视觉装置位置进行图像识别,最终到达打印装置位置完成指定的线条或图案的打印。通过加热装置对不平整的片料进行加热,片料受热后一般会变软可塑性增强,通过挤压装置对片料进行挤压,可以使得片料变得平整。

技术研发人员:卢革委,卢如栩
受保护的技术使用者:浙江博马机电科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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