一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機，其中，所述基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)包括一行走機構(gòu)本體以及與所述行走機構(gòu)本體相連的PLC控制裝置；所述行走機構(gòu)本體進一步包括：導(dǎo)軌、設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑臺、安裝在所述滑臺上的感應(yīng)座、走動鉗制制動裝置、原點感應(yīng)開關(guān)和距離傳感器，以及與所述滑臺相連的動力裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其去掉馬仔等機械定位方式，達到節(jié)省投資成本和免除人工調(diào)節(jié)工位間距從而提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本的目的，同時，改變機器行走與機器在臺板上的位置之間的開環(huán)控制為閉環(huán)控制，實現(xiàn)機器在臺板上的位置為絕對位置，從而在達到行走定位精度的同時，降低臺板軌道和傳動機構(gòu)的成本。
【專利說明】一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及行走式臺板印花機【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有行走式臺板印花機行走定位可分為機械定位和電子定位兩種方式。機械定位又進一步分為整機定位和網(wǎng)版局部定位兩種，其中整機定位如已經(jīng)公開專利CN202368044U，采用定位柱機械配合定位套的方式；網(wǎng)版局部定位采用在網(wǎng)版及網(wǎng)版安裝機構(gòu)與臺板之間通過機械限位方式定位，整臺機器不需要定位。電子定位方式是采用伺服電機的定位特性使機器行走位移控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，達到整機行走定位的目的。
[0003]對于機械定位而言，其缺點是需要沿臺板工位數(shù)量安裝相應(yīng)的機械限位裝置或者定位套(俗稱馬仔，以下統(tǒng)稱馬仔)，增加了投入成本；同時因為需要按工位安裝馬仔，當(dāng)印刷品種變化時，工位間距就需要調(diào)整，所以調(diào)整馬仔間距是必不可少的工序，這就需要花費時間，降低生產(chǎn)效能或者增加生產(chǎn)成本。
[0004]而對于現(xiàn)有的電子定位方式，因其以安裝同步輪的電機為主動力源，以沿臺板鋪設(shè)的同步帶作為動力傳動和制動的機械定位部件，盡管伺服電機與同步輪之間是閉環(huán)控制系統(tǒng)，在同步輪與同步帶精度足夠的情況下，可以實現(xiàn)精確定位，但是整機與數(shù)十米臺板之間卻是開環(huán)控制，機器整機在臺板上是相對位置，不是絕對位置。加之在行走時機器的慣性，使得機器行走的速度，特別是定位時的速度需要很慢才能定位精確，否則速度稍快時就不能精確定位；另外，機器刮印時的震動也會導(dǎo)致機器在工位上的重復(fù)精度受到影響而不能達到印刷精度的要求。另外從經(jīng)濟方面來說，因為是開環(huán)控制，就需要機器沿行走方向的導(dǎo)軌采用精密直線導(dǎo)軌和鋪設(shè)精密同步帶，提高了投入成本。
[0005]有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進和提高。
實用新型內(nèi)容
[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機，從而解決現(xiàn)有行走機構(gòu)采用電子定位和機械定位時存在的效率低下、成本高、定位精度較差等問題。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0008]一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其中，包括一行走機構(gòu)本體以及與所述行走機構(gòu)本體相連的PLC控制裝置；
[0009]其中，所述行走機構(gòu)本體進一步包括:導(dǎo)軌、設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑臺、安裝在所述滑臺上的感應(yīng)座、走動鉗制制動裝置、原點感應(yīng)開關(guān)和距離傳感器，以及與所述滑臺相連的動力裝置；
[0010]距離傳感器實時監(jiān)控行走機構(gòu)本體的行走距離并把檢測到的行走距離的數(shù)據(jù)反饋給PLC控制裝置，所述PLC控制裝置對輸出數(shù)據(jù)和反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比后，對動力裝置發(fā)出相應(yīng)的校對指令，從而實現(xiàn)機器在臺板上的精確走位。
[0011]所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其中，所述動力裝置為步進電機或伺服電機；所述滑臺為滾珠絲桿傳動滑臺。
[0012]所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其中，還包括一整機鉗制制動裝置；所述整機鉗制制動裝置設(shè)置在所述滑臺上。
[0013]所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其中，所述走動鉗制制動裝置包括:第一錐齒輪、第二錐齒輪、旋轉(zhuǎn)牙桿、移動剎車片、固定剎車片和用于感應(yīng)移動剎車片位置的感應(yīng)開關(guān)；所述第一錐齒輪連接所述動力裝置和第二錐齒輪；所述旋轉(zhuǎn)牙桿連接所述第二錐齒輪，所述移動剎車片和固定剎車片設(shè)置在旋轉(zhuǎn)牙桿的兩端；
[0014]當(dāng)走動鉗制制動裝置需要制動時，動力裝置經(jīng)過第一錐齒輪、第二錐齒輪轉(zhuǎn)向并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)牙桿正轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)牙桿正轉(zhuǎn)帶動移動剎車片向固定剎車片靠攏，從而夾緊導(dǎo)軌；當(dāng)感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到移動剎車片的瞬間，動力裝置停止轉(zhuǎn)動，走動鉗制制動裝置完成制動；
[0015]當(dāng)走動鉗制制動裝置需要松開導(dǎo)軌時，動力裝置經(jīng)過第一錐齒輪、第二錐齒輪轉(zhuǎn)向并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)牙桿反轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)牙桿反轉(zhuǎn)帶動移動剎車片遠離固定剎車片，到達設(shè)定時間時動力裝置停止轉(zhuǎn)動，走動鉗制制動裝置完成松開。
[0016]所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其中，所述移動剎車片和固定剎車片上設(shè)置有剎車皮。
[0017]所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其中，所述剎車皮為軟膠剎車皮。
[0018]一種網(wǎng)版印刷機，其中，包括上述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機，相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0020](I)去掉馬仔等機械定位方式，達到節(jié)省投資成本和免除人工調(diào)節(jié)工位間距從而提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本；
[0021](2)改變機器行走與機器在臺板上的位置之間的開環(huán)控制為閉環(huán)控制，實現(xiàn)機器在臺板上的位置為絕對位置，從而在達到行走定位精度的同時，降低臺板軌道和傳動機構(gòu)的成本；
[0022](3)設(shè)計行走動力為精密滾珠絲桿傳動，提高傳動精度和速度，從而提高生產(chǎn)效率；
[0023](4)設(shè)計整機鉗制制動裝置，使機器刮印時均能夠與臺板軌道有可靠的緊固，解決因機器和刮印震動導(dǎo)致的精度問題。
[0024](5)設(shè)計行走動力滑塊鉗制制動裝置，使機器行走時動力滑塊能夠鉗制止動在行走軌道上，解決因機器慣性問題導(dǎo)致的啟動、停止加速度不能過大，造成的速度慢效率低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機的實施例中行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機整機的側(cè)視的示意圖。
[0026]圖2為本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)的實施例中行走機構(gòu)本體的側(cè)視的示意圖。[0027]圖3a為本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)的實施例中走動鉗制制動裝置的立體示意圖。
[0028]圖3b為本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)的實施例中走動鉗制制動裝置的俯視圖。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型提供一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機，為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0030]閉環(huán)(閉環(huán)結(jié)構(gòu))也叫反饋控制，是將系統(tǒng)輸出量的測量值與所期望的給定值相比較，由此產(chǎn)生一個偏差信號，利用此偏差信號進行調(diào)節(jié)控制，使輸出值盡量接近于期望值。其與開環(huán)的區(qū)別在于被控對象的輸入信號的確定是否與其輸出有關(guān)系。
[0031]本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)包括一行走機構(gòu)本體以及與所述行走機構(gòu)本體相連的PLC控制裝置。所述PLC控制裝置對輸出數(shù)據(jù)和反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比后，對行走機構(gòu)本體發(fā)出相應(yīng)的校對指令，從而實現(xiàn)機器在臺板上的走位。通過改變機器行走與機器在臺板上的位置之間的開環(huán)控制為閉環(huán)控制，實現(xiàn)機器在臺板上的位置為絕對位置，從而在達到行走定位精度的同時，降低臺板軌道和傳動機構(gòu)的成本。
[0032]請一并參閱圖1和圖2，其為本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機的實施例中行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機整機的側(cè)視的示意圖和基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)的實施例中行走機構(gòu)本體的側(cè)視的示意圖。如圖所示，本實用新型提供的行走機構(gòu)本體包括:導(dǎo)軌10、設(shè)置在導(dǎo)軌10上的滑臺20、安裝在所述滑臺20上的感應(yīng)座30、走動鉗制制動裝置40、原點感應(yīng)開關(guān)50和距離傳感器60，以及與所述滑臺20相連的動力裝置70。
[0033]在本實施例中，所述導(dǎo)軌10為行走機構(gòu)本體的運行軌道，滑臺20沿所述導(dǎo)軌定向運動,感應(yīng)座30、走動鉗制制動裝置40、原點感應(yīng)開關(guān)50和距離傳感器60均設(shè)置在所述滑臺20上。所述動力裝置70為步進電機或伺服電機；所述滑臺20為滾珠絲桿傳動滑臺。設(shè)計行走動力為精密滾珠絲桿傳動，提高傳動精度和速度，從而提高生產(chǎn)效率。
[0034]下面簡述其工作原理:
[0035]默認狀態(tài)下，走動鉗制制動裝置40為松開狀態(tài)；滾珠絲桿傳動滑臺20驅(qū)動走動鉗制制動裝置40向左行走(也可以向另一側(cè)行走)，直至原點感應(yīng)開關(guān)50感應(yīng)到感應(yīng)座30上面的感應(yīng)原點，滾珠絲桿傳動滑臺20即停止，走動鉗制制動裝置40回到原點。走動鉗制制動裝置40夾緊導(dǎo)軌10，整組機構(gòu)完成定位。
[0036]滾珠絲桿傳動滑臺20啟動，走動鉗制制動裝置40夾緊導(dǎo)軌10不動，從而給滾珠絲桿傳動滑臺20—個反向力，滾珠絲桿傳動滑臺20反向移動，直至精密滾珠絲桿傳動滑臺20完成設(shè)定距尚，走動甜制制動裝直40松開，整組機構(gòu)完成精S彳丁走。
[0037]整機行走過程可以分為空返行走和刮印行走兩部分組成:
[0038](I)空返行走
[0039]此種行走方式一般用在機器空返時。上述機器行走與機器在臺板上的位置為閉環(huán)控制，在此基礎(chǔ)上機器可以在一般的臺板軌道上面做到精確走位同時可以去掉馬仔等機械定位方式，降低了臺板的工藝要求。
[0040]動力裝置40 (在本實施例中，為步進電機)帶動行走機構(gòu)本體行走，距離傳感器60實時監(jiān)控整機行走距離并把檢測到的數(shù)據(jù)反饋給PLC控制裝置，PLC控制裝置對輸出數(shù)據(jù)和反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比，并對動力裝置40發(fā)出相應(yīng)的校對指令，從而實現(xiàn)機器在臺板上的精確走位。
[0041](2)刮印行走
[0042]走動鉗制制動裝置40默認處在原點位置，也就是原點感應(yīng)開關(guān)50跟感應(yīng)座30上感應(yīng)點重合的位置。每次機器移動之前，走動鉗制制動裝置40從原點位置走到設(shè)定位置，然后走動鉗制制動裝置40夾緊導(dǎo)軌10，滾珠絲桿傳動滑臺20啟動，帶動整機快速移動直到走動鉗制制動裝置40回到原點同時距離傳感器60將監(jiān)控到的整機行走距離的數(shù)據(jù)反饋給PLC控制裝置，PLC控制裝置對輸出數(shù)據(jù)和反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比，并對動力裝置發(fā)出相應(yīng)的校對指令，從而實現(xiàn)機器在臺板上的精確走位，整個移動的過程為閉環(huán)控制。
[0043]進一步地，如圖1所示，所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)中，還包括一整機鉗制制動裝置80 ;所述整機鉗制制動裝置80設(shè)置在所述滑臺上，所述整機鉗制制動裝置80用于避免機器震動影響機器工作效果(如安裝在網(wǎng)版印刷機上時，通過設(shè)計整機鉗制制動裝置，使機器刮印時均能夠與臺板軌道有可靠的緊固，解決因機器和刮印震動導(dǎo)致的精度問題)。
[0044]請繼續(xù)參閱圖3a和圖3b，其分別為本實用新型的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)的實施例中走動鉗制制動裝置的立體示意圖和俯視圖。如圖所示，所述走動鉗制制動裝置包括:第一錐齒輪410、第二錐齒輪420、旋轉(zhuǎn)牙桿430、移動剎車片440、固定剎車片450和用于感應(yīng)移動剎車片440位置的感應(yīng)開關(guān)460 ;所述第一錐齒輪410連接所述動力裝置70和第二錐齒輪420 ;所述旋轉(zhuǎn)牙桿430連接所述第二錐齒輪420，所述移動剎車片440和固定剎車片450分別設(shè)置在旋轉(zhuǎn)牙桿的兩端；
[0045]當(dāng)走動鉗制制動裝置需要制動時，動力裝置70經(jīng)過第一錐齒輪410、第二錐齒輪420轉(zhuǎn)向并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)牙桿430正轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)牙桿430正轉(zhuǎn)帶動移動剎車片440向固定剎車片450靠攏，從而夾緊導(dǎo)軌；當(dāng)感應(yīng)開關(guān)450感應(yīng)到移動剎車片440的瞬間，動力裝置70停止轉(zhuǎn)動，走動鉗制制動裝置完成制動；
[0046]當(dāng)走動鉗制制動裝置需要松開導(dǎo)軌時，動力裝置70經(jīng)過第一錐齒輪410、第二錐齒輪420轉(zhuǎn)向并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)牙桿430反轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)牙桿430反轉(zhuǎn)帶動移動剎車片440遠離固定剎車片450，到達設(shè)定時間時動力裝置70停止轉(zhuǎn)動，走動鉗制制動裝置完成松開。
[0047]通過走動鉗制制動裝置，使機器行走時能夠鉗制止動在行走軌道上，解決因機器慣性問題導(dǎo)致的啟動、停止加速度不能過大，造成的速度慢效率低的問題。
[0048]進一步地，如圖3b所示，所述移動剎車片440和固定剎車片450上設(shè)置有剎車皮:移動剎車片440設(shè)置有第一剎車皮441，固定剎車片450上設(shè)置有第二剎車皮451 ;所述第一剎車皮441和第二剎車皮451可以為軟膠剎車皮，其具有附著力強、摩擦力大、耐磨等優(yōu)點。
[0049]本實用新型還提供了一種網(wǎng)版印刷機，其包括上述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)。其工作原理與上述類似，這里就不做贅述了。
[0050]綜上所述，本實用新型提供的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)及網(wǎng)版印刷機，其中，所述基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)包括一行走機構(gòu)本體以及與所述行走機構(gòu)本體相連的PLC控制裝置；所述行走機構(gòu)本體進一步包括:導(dǎo)軌、設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑臺、安裝在所述滑臺上的感應(yīng)座、走動鉗制制動裝置、原點感應(yīng)開關(guān)和距離傳感器，以及與所述滑臺相連的動力裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其去掉馬仔等機械定位方式，達到節(jié)省投資成本和免除人工調(diào)節(jié)工位間距從而提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本的目的，同時，改變機器行走與機器在臺板上的位置之間的開環(huán)控制為閉環(huán)控制，實現(xiàn)機器在臺板上的位置為絕對位置，從而在達到行走定位精度的同時，降低臺板軌道和傳動機構(gòu)的成本。
[0051]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，包括一行走機構(gòu)本體以及與所述行走機構(gòu)本體相連的PLC控制裝置； 其中，所述行走機構(gòu)本體進一步包括:導(dǎo)軌、設(shè)置在導(dǎo)軌上的滑臺、安裝在所述滑臺上的感應(yīng)座、走動鉗制制動裝置、原點感應(yīng)開關(guān)和距離傳感器，以及與所述滑臺相連的動力裝置； 距離傳感器實時監(jiān)控行走機構(gòu)本體的行走距離并把檢測到的行走距離的數(shù)據(jù)反饋給PLC控制裝置，所述PLC控制裝置對輸出數(shù)據(jù)和反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比后，對動力裝置發(fā)出相應(yīng)的校對指令，從而實現(xiàn)機器在臺板上的精確走位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，所述動力裝置為步進電機或伺服電機；所述滑臺為滾珠絲桿傳動滑臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，還包括一整機鉗制制動裝置；所述整機鉗制制動裝置設(shè)置在所述滑臺上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，所述走動鉗制制動裝置包括:第一錐齒輪、第二錐齒輪、旋轉(zhuǎn)牙桿、移動剎車片、固定剎車片和用于感應(yīng)移動剎車片位置的感應(yīng)開關(guān)；所述第一錐齒輪連接所述動力裝置和第二錐齒輪；所述旋轉(zhuǎn)牙桿連接所述第二錐齒輪，所述移動剎車片和固定剎車片分別設(shè)置在旋轉(zhuǎn)牙桿的兩端； 當(dāng)走動鉗制制動裝置需要制動時，動力裝置經(jīng)過第一錐齒輪、第二錐齒輪轉(zhuǎn)向并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)牙桿正轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)牙桿正轉(zhuǎn)帶動移動剎車片向固定剎車片靠攏，從而夾緊導(dǎo)軌；當(dāng)感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到移動剎車片的瞬間，動力裝置停止轉(zhuǎn)動，走動鉗制制動裝置完成制動； 當(dāng)走動鉗制制動裝置需要松開導(dǎo)軌時，動力裝置經(jīng)過第一錐齒輪、第二錐齒輪轉(zhuǎn)向并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)牙桿反轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)牙桿反轉(zhuǎn)帶動移動剎車片遠離固定剎車片，到達設(shè)定時間時動力裝置停止轉(zhuǎn)動，走動鉗制制動裝置完成松開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，所述移動剎車片和固定剎車片上設(shè)置有剎車皮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，所述剎車皮為軟膠剎車皮。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)，其特征在于，所述整機鉗制制動裝置包括一電磁鐵。
8.—種網(wǎng)版印刷機，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的基于閉環(huán)控制的行走機構(gòu)。
【文檔編號】B41F33/16GK203713245SQ201420033222
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】郭宏亮 申請人:深圳市博研商用設(shè)備有限公司