线型水平尺自动印刷装置的制作方法

本发明涉及一种量具加工设备，更具体地说，它涉及线型水平尺自动印刷装置。

背景技术：

线型水平尺是利用液面水平的原理，以水准泡直接显示角位移，测量被测表面相对水平位置、铅垂位置、倾斜位置偏离程度的一种计量器具。一些工具制造商为了凸现品牌档次或增强外观视觉效果常常会采用直接印刷而非贴标方式在线型水平尺外表面形成logo或标识型号、规格。目前市场上并无线型水平尺专用印刷设备。为确保在被测面上平稳放置，线型水平尺通常呈现为棱柱体，如果用普通印刷设备对线型水平尺实施印刷，线型水平尺在普通印刷设备上如何夹装定位成为一个难题。现行的线型水平尺印刷仅能在手工印刷台上完成，自动化程度较低，操作时主要靠人工在印刷台上完成装、卸料及定位，工作效率较低，劳动强度较大。如果线型水平尺有多面印刷要求时则还需操作人员手工换面及重新夹装定位，这就进一步加大了作业难度，同时对操作人员的体力及技能水平也提出了更高要求。公开号为cn109367204a的发明于2019年2月22日公开了一种尺子印刷机，属于一种印刷文字和图像的机器，解决了尺子印刷机每次印刷完一套尺子均需要工作人员手动上料，导致印刷成本高的问题，上料装置包括水平放置的摆料板、滑移安装于摆料板上用于卸料的卸料滑移块、用于驱动卸料滑移块水平方向滑移的卸料驱动机构，且摆料板上开设有与尺子形状吻合的摆料孔，摆料板于其侧面开设有供卸料滑移块滑移且与摆料孔相通的滑移孔，卸料滑移块靠近摆料孔的一端凸出形成有至少两个卸料引导板，且卸料引导板的底部均开设有条形且平行摆料板的滞留槽，本发明的一种尺子印刷机，工作人员可一次对多套尺子进行摆料，配合自动上料机构，降低印刷成本。但该发明只适用普通的扁平尺子，且主要解决的技术问题是实现自动上料，对于如何解决线型水平尺的自动印刷并不能提供借鉴。

技术实现要素：

现有的线型水平尺印刷加工设备自动化程度低，操作时人员劳动强度较大，工作效率较低，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可提高自动化程度及工作效率，降低人员劳动强度的线型水平尺自动印刷装置。

本发明的技术方案是：线型水平尺自动印刷装置，包括间歇运动的分割转盘、工件支持体和印刷头，工件支持体设于分割转盘上，印刷头安装在一机架上，印刷头位于分割转盘上方。本线型水平尺自动印刷装置用于线型水平尺壳体，即尚未安装水泡珠的线型水平尺半成品的自动印刷。工作时，线型水平尺壳体工件装载到工件支持体上，在工件支持体上得到定位，随着分割转盘转动，工件被输送到不同的位置上间歇暂停，在间歇暂停时进行logo、型号及规格等标识的印刷，线型水平尺壳体工件在分割转盘上流转一周后最终输出完成印刷的线型水平尺壳体。如果线型水平尺壳体上的图文需要印成多种颜色，本线型水平尺自动印刷装置的优势将更加凸显，印刷头设置成多个，与所要印的各种颜色一一对应，而线型水平尺壳体在工件支持体上完成夹装定位后无需再调整即可在分割转盘上走完全程，并在此过程中完成多次印刷，逐次印出多种颜色，使线型水平尺壳体上的印刷图文最终完整呈现。因此本发明可提高线型水平尺壳体印刷作业的自动化程度，提高工作效率，一定程度地解放人工，降低人员劳动强度。

作为优选，本线型水平尺自动印刷装置还包括工位座，工位座连接在分割转盘上，工件支持体转动连接在工位座上。工位座为工件支持体的载体，携工件支持体随分割转盘转移，工件支持体又可携线型水平尺壳体工件绕工件自身轴线转动，这样线型水平尺壳体工件在随分割转盘公转时还可在另外动力的驱动下自转，通过动力机构及控制电气的运行控制，线型水平尺壳体工件的自转角度与工件在分割转盘上的位置变动量存在对应，这样工件每到达一个间歇暂停点，其自身也转过了一个确定的角度，因此完成周向位置自动调整或自动换面，使线型水平尺壳体工件周面不同位置可在不同间歇暂停点接受印刷。因此本技术方案使得需要进行多面印刷的线型水平尺壳体能在一个印刷作业周期内完成多面图文的形成。

作为优选，工件支持体呈直棱柱状并与所述线型水平尺腔体的形状吻合，尺寸适配，工位座上铰接有摆杆，工位座与摆杆间设有复位弹簧，摆杆自由端设有与工件支持体自由端对应的工件顶锥，机架上对应分割转盘的上料位和下料位处均设有受推臂驱动装置驱动的摆杆推臂。直棱柱状的工件支持体可与线型水平尺腔体形状、尺寸匹配，这样工件支持体插入线型水平尺壳体工件后即可使线型水平尺壳体与工件支持体保持径向和周向定位。摆杆可绕铰接点摆动，进行工件夹装时，推臂驱动装置驱动摆杆推臂克服复位弹簧弹力推动摆杆摆动，让出线型水平尺壳体工件转移到工件支持体上的通道，使得线型水平尺壳体工件可顺利对准工件支持体并配合；在工件随分割转盘转移以及中途暂停进行印刷时，摆杆推臂则在复位弹簧作用下复位，工件顶锥嵌入线型水平尺壳体工件的另一端，使得线型水平尺壳体轴向也被定位；在工件卸料下机时，摆杆推臂再次推动摆杆摆动，让出线型水平尺壳体工件从工件支持体上取下的通道，使得完成印刷的线型水平尺壳体可顺利取下。

作为优选，工位座上设有支持体自转电机，支持体自转电机固定在工位座上并与工件支持体传动连接。支持体自转电机可带动工件支持体精确转动，进而使线型水平尺壳体工件完成换面印刷。

作为优选，工位座通过升降滑杆滑动连接在分割转盘上，机架上对应印刷头处设有升降装置，升降装置可驱动印刷头正下方的工位座升降。有些线型水平尺并非正棱柱体，这样在自转换面后承印面的高度就会发生变化，此时线型水平尺壳体工件也需进行整体高度调整，否则与印刷头的间距可能不合适，易出现印压过大导致的印糊，或印压过小导致的印缺等问题。设置升降装置并通过程序控制，使升降装置的动作与线型水平尺壳体工件的换面保持协调，可以改变线型水平尺壳体工件的整体高度，从而与印刷头间保持适当的间距及印压。

作为优选，印刷头为丝网印刷头。丝网印刷头印压相对较小，印刷时工件支持体及其周边关联结构所承受的负荷较小，且丝网印刷工艺印出的图文墨层厚，耐久性好。

作为优选，本线型水平尺自动印刷装置还包括uv烘干灯，uv烘干灯与印刷头一一对应且安装在对应印刷头的下游。uv烘干灯即紫外烘干灯适用于uv快干型油墨，印到工件上的油墨经uv烘干灯的紫外线照射后可在很短时间内快速固化，可大大提高印刷作业效率及后续物料流转便利性。

作为优选，分割转盘与一凸轮分割器的输出端固连，凸轮分割器与一主电机传动连接。凸轮分割器接收主电机输入的动力后，可间歇输出扭矩，带动分割转盘间歇转动。

作为另选，分割转盘与一减速电机的输出端固定。减速电机配合编码器、刹车装置，也可以间歇输出扭矩，带动分割转盘间歇转动。

本发明的有益效果是：

提高线型水平尺壳体印刷作业效率。使用本发明实施线型水平尺壳体的多面或多色印刷作业时，线型水平尺壳体工件在工件支持体上完成夹装定位后无需再调整即可随分割转盘的转动完成印刷，可提高线型水平尺壳体印刷作业的工作效率。

降低人员劳动强度。相对于现行工艺，本发明可提高线型水平尺壳体多面或多色印刷作业的自动化程度，一定程度地解放人工，降低人员劳动强度。

附图说明

图1为本发明的一种主视图；

图2为本发明中工位座在分割转盘上的布置结构示意图；

图3为本发明中印刷头的一种结构示意图；

图4为本发明中印刷头在机架上的安装结构主视图；

图5为本发明中上、下料处工位座与摆杆推臂的一种配合结构示意图；

图6为本发明中线型水平尺壳体工件的一种结构示意图；

图7为本发明中线型水平尺壳体工件在工位座上被定位的状态示意图。

图中，1-分割转盘，2-工件支持体，3-印刷头，4-工位座，5-摆杆，6-工件顶锥，7-机架，8-复位弹簧，9-支持体自转电机，10-升降滑杆，11-uv烘干灯，12-延伸臂，13-升降装置，14-推臂驱动装置，15-推臂导向架，16-凸轮分割器，17-摆杆推臂，18-线型水平尺壳体工件，19-主支架，20-网版固定架，21-刮刀-墨刀模组。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图7所示，线型水平尺自动印刷装置，包括间歇运动的分割转盘1、工件支持体2、印刷头3、工位座4、uv烘干灯11和机架7，工位座4连接在分割转盘1上，工件支持体2转动连接在工位座4上。机架7由四根立柱、一底梁框、一顶梁框、一上梁框、一中梁框及一中层板构成，底梁框、顶梁框、上梁框、中梁框和中层板均处于水平面内并与各立柱固定，从而形成框架结构，其中上梁框与中层板之间又通过目字形的中立框连接，中立框也为机架7的组成部分。中层板上开有印刷头窗口、烘干窗口，印刷头窗口供印刷头对线型水平尺壳体工件实施油墨转移，烘干窗口供uv烘干灯11向线型水平尺壳体工件实施紫外线照射。工位座4有六个且沿分割转盘1的径向呈辐射状均布于分割转盘1上，分割转盘1每转60°即按设定时间暂停，即分割转盘1有六个间歇暂停点。设定上料位置所对应的间歇暂停点为一号位，沿顺时针方向，一号位之后依次为二号位、三号位、四号位、五号位及六号位，下料位置在六号位。分割转盘1的中心轴底端与一凸轮分割器16的输出端固连，凸轮分割器16安装在机架7的底梁框上并与一主电机传动连接，主电机输出轴上连接一检测皮带轮，检测皮带轮通过同步带带动一编码器皮带轮，编码器皮带轮轮轴上连接一编码器。所述中立框为六个并围绕分割转盘1中心轴构成六棱柱状。印刷头3为两个，安装在所述中立框上。两印刷头3位于分割转盘1上方，分别对应二号位、四号位，相应地所述印刷头窗口也对应于二号位、四号位。两个印刷头3上使用同一色油墨。印刷头3为丝网印刷头，包括主支架19、网版固定架20和刮刀-墨刀模组21，主支架后端通过滑块滑动连接在一对升降滑轨上，升降滑轨固定在所述中立框上。所述主支架与对应中立框之间还设有一印刷头升降气缸，印刷头升降气缸固定在中立框底部，印刷头升降气缸活塞杆连接在所述主支架上。印刷头升降气缸用于停机拆装网版、刮刀时将印刷头3整体升起，便于操作。所述网版固定架固定在所述主支架底部，用于固定印刷所用的网版。所述主支架顶部设有一过槽和一进退气缸，过槽两旁各设一水平轨，所述刮刀-墨刀模组包括吊杆、托板、刮刀组件和墨刀组件，吊杆固定在托板顶部，吊杆穿连在过槽内，吊杆上固定一横杆，横杆两端各通过一滑块连接在水平轨上，进退气缸的活塞杆与吊杆固定连接，托板顶部固定一刮刀控制气缸和一墨刀控制气缸，刮刀控制气缸和墨刀控制气缸的活塞杆贯穿托板，刮刀组件、墨刀组件分别与刮刀控制气缸、墨刀控制气缸的活塞杆端部连接。所述印刷头升降气缸、进退气缸、刮刀控制气缸及墨刀控制气缸对应的气路控制电磁阀、所述编码器均与一plc电连接。uv烘干灯11也为两个且分别紧邻两个印刷头3，位于对应印刷头3的下游，即两uv烘干灯11分别位于三号位及五号位，相应地所述烘干窗口也对应于三号位及五号位。工件支持体2呈正六棱柱状并与所述线型水平尺腔体的形状吻合，尺寸适配。工件支持体2内端连接有一支持体连接轴，支持体连接轴与工件支持体2一体成型，所述支持体连接轴转动连接在工位座4的内端，实现工件支持体2在工位座4上的转动连接。工位座4的外端铰接有摆杆5，工位座4与摆杆5间连有复位弹簧8，摆杆5自由端转动连接有与工件支持体2自由端对应的工件顶锥6，机架7的上对应分割转盘1的上料位和下料位处均设有受推臂驱动装置14驱动的摆杆推臂17和推臂导向架15，推臂驱动装置14和推臂导向架15固定在分割转盘1一号位、六号位正下方的机架7的中梁框上。摆杆推臂17为一横截面呈圆形的直杆，推臂导向架15上设有通孔，内设线性轴承，摆杆推臂17滑动穿连在线性轴承内。推臂驱动装置14为气缸，该气缸的活塞杆与摆杆推臂17外端面通过联轴器连接，摆杆推臂17内端铰接一滚球。摆杆5背侧焊接有可被摆杆推臂17触压的延伸臂12，延伸臂12呈倒l形。工位座4内端设有支持体自转电机9，支持体自转电机9固定在工位座4上，支持体自转电机9的输出轴横断面呈腰圆形，所述支持体连接轴上设有一中心孔，该中心孔也呈腰圆形并与支持体自转电机9的输出轴适配，支持体自转电机9的输出轴插接在所述中心孔内，实现支持体自转电机9与工件支持体2传动连接。推臂驱动装置14对应的气路控制电磁阀及支持体自转电机9均与所述plc电连接，plc还与一工件检测器电连接，该工件检测器为一接近开关，设置在一号位处，用于检测一号位处的工位座4上有无线型水平尺壳体工件18。

运行本线型水平尺自动印刷装置时，分割转盘1的一个旋转周期被所述编码器编制成角度位置编码，分割转盘1的各个暂停位均对应确定的编码范围。在一号位处，推臂驱动装置14在plc控制下启动，带动摆杆推臂17沿轴向前伸，推压延伸臂12，产生使摆杆5翻转的力矩，摆杆5克服复位弹簧8的弹力绕铰接部向外翻转，让出线型水平尺壳体工件18转移到工件支持体2上的通道，此时由人工在分割转盘1暂停的时间内快速将线型水平尺壳体工件18逐个套到到达一号位的工件支持体2上，暂停时间结束后，推臂驱动装置14又在plc控制下带动摆杆推臂17回缩，摆杆5在复位弹簧8作用下复位，工件顶锥6嵌入套在工件支持体2上的线型水平尺壳体工件18自由端端口，使得线型水平尺壳体工件18轴向、径向、周向均被定位。随着分割转盘1转动，线型水平尺壳体工件18被依次输送到二号位至六号位间歇暂停，在二号位、四号位进行印刷，在三号位、五号位进行紫外光照射使uv油墨固化。在二号位、四号位处，所述墨刀控制气缸在所述plc控制下控制所述墨刀组件下降靠近固定在所述网版固定架上的网版，同时所述进退气缸伸出将刮刀-墨刀模组整体前推，墨刀组件在前移过程中将网版内的油墨铺展开覆盖网版的下墨区域，刮刀-墨刀模组到达前移极限后，所述墨刀控制气缸回缩，墨刀组件升起，同时所述刮刀控制气缸伸出、进退气缸回缩，使得刮刀-墨刀模组折返时所述刮刀组件下降并适度压在网版上，刮刀组件在返回过程中对网版上的油墨施加压力使得油墨从网版的下墨区域穿透并转移到线型水平尺壳体工件18上。在二号位上，线型水平尺壳体工件18完成第一个面的印刷，在四号位上，在所述plc的控制下，支持体自转电机9启动，转动60°，使其上的线型水平尺壳体工件18发生60°自转，然后进行线型水平尺壳体工件18完成第一个面相邻面的印刷，这样，线型水平尺壳体工件18完成两面单色印刷。线型水平尺壳体工件18随工位座4转移到六号位时，此处的推臂驱动装置14带动摆杆推臂17时摆杆5翻转让出线型水平尺壳体工件18从工件支持体2上取下的通道，人工取下完成印刷的线型水平尺壳体工件18。

实施例2：

工件支持体2呈长方体状。工位座4底部固定有升降滑杆10，分割转盘1上设有通孔，使得升降滑杆10可适配穿连其内，升降滑杆10周面上设有花键，通孔孔壁上则设有键槽，花键与键槽形成配合，这样升降滑杆10可滑动连接在分割转盘1上。升降滑杆10低端设有端面盘，端面盘与分割转盘1底面间设有张紧弹簧。机架7上对应印刷头3处设有升降装置13，升降装置13与所述端面盘接触，可驱动印刷头3正下方的工位座4升降。升降装置13为电动缸，升降装置13与所述plc电连接。推臂驱动装置14为电动缸并与plc电连接。分割转盘1与一减速电机的输出端固定，通过程序设定，减速电机带动分割转盘1间歇转动，每转一步，均转过60°角度。其余同实施例1。

本技术方案适用于长方体状线型水平尺壳体工件18的印刷，线型水平尺壳体工件18的高度小于线型水平尺壳体工件18的宽度。在二号位上，线型水平尺壳体工件18完成顶面的印刷，在四号位上，在所述plc的控制下，支持体自转电机9启动，转动90°，使其上的线型水平尺壳体工件18发生90°自转，与此同时，升降装置13启动，升降装置13输出端伸出，将升降滑杆10向上顶，抬升工位座4，以弥补线型水平尺壳体工件18高度、宽度的差值，然后进行线型水平尺壳体工件18完成一个侧面的印刷，这样，线型水平尺壳体工件18完成两面单色印刷。升降装置13的顶升量通过事先的线型水平尺壳体工件18高度、宽度实际差值确定，并写入控制程序。由于升降装置13的动作与线型水平尺壳体工件18的换面保持协调，从而使线型水平尺壳体工件18的整体高度，从而与印刷头3间保持适当的间距及印压。

实施例3：

两个印刷头3上使用不同色油墨。其余同实施例1。

支持体自转电机9全程不启动，这样，线型水平尺壳体工件可完成单面双色印刷。

实施例4：

升降装置13包括凸轮和凸轮驱动电机，凸轮驱动电机固定在机架7上并与凸轮键连接，凸轮面与升降滑杆10底端接触。其余同实施例2。

在四号位上，支持体自转电机9启动，转动90°，使其上的线型水平尺壳体工件18发生90°自转，与此同时，升降装置13启动，凸轮驱动电机驱动凸轮转动，将升降滑杆10向上顶，抬升工位座4，以弥补线型水平尺壳体工件18高度、宽度的差值，然后进行线型水平尺壳体工件18完成一个侧面的印刷。凸轮对工位座4的顶升量通过事先的线型水平尺壳体工件18高度、宽度实际差值确定，并写入控制程序，使得凸轮驱动电机转过的角度所转化成的凸轮径向差能够匹配对工位座4的顶升量。

实施例5：

工位座4有八个且沿分割转盘1的径向呈辐射状均布于分割转盘1上，分割转盘1每转45°即按设定时间暂停，即分割转盘1有八个间歇暂停点。设定上料位置所对应的间歇暂停点为一号位，沿顺时针方向，一号位之后依次为二号位、三号位、四号位、五号位、六号位、七号位及八号位，下料位置在八号位。印刷头3为三个，分别对应二号位、四号位和六号位，相应地所述印刷头窗口也对应于二号位、四号位和六号位，三个印刷头3上使用同色油墨。uv烘干灯11也为三个，分别位于三号位、五号位和七号位，相应地所述烘干窗口也对应于三号位、五号位和七号位。其余同实施例1。

线型水平尺壳体工件18在二号位、四号位上完成两个面的印刷后，在六号位上，支持体自转电机再次转动60°，使其上的线型水平尺壳体工件18再换一面，然后进行线型水平尺壳体工件18完成第三个面的印刷。