使用黏性色浆的计算机直控式转印绘图机

摘要

本发明提供一种可绘制多种颜色图案的转印绘图装置，主要包括电脑与控制电路、多向平移行走机构和转印头组成。转印头内有可方便装卸的色浆盒机构，色浆盒机构上的转印轮的转动由步进电机或伺服电机驱动，不同宽度的转印轮转印不同宽度的笔画，可更换不同颜色。多向平移行走机构可在平坦工作面上平移行走。转印头安装在多向平移行走机构上，由主控计算机通过无线网络方式控制安装在绘图机上的被控计算机完成绘制。与丝网印刷技术相比，没有制版工序，不使用丝网，可使用常用的具有黏性的织物印刷色浆和涂料色浆为印料，颜色可任意调配，可在布料、道路等适合着色的物料表面绘制具有多种颜色的图案。

主权项

1、一种使用黏性色浆的计算机直控式转印绘图机，其特征是，由计算机与控制电路(10)、多向平移运动机构(2)、转印头机构(4)、宽笔画色浆盒机构(28)、细笔画色浆盒机构(33)组成；计算机与控制电路(10)包含主控计算机、被控计算机、无线网络设备、步进电机运动控制卡、步进电机驱动器、机箱、电源设备；主控计算机连接无线网络设备，被控计算机也连接无线网络设备，步进电机运动控制卡安装在被控计算机内，步进电机运动控制卡与步进电机驱动器连接；主控计算机和被控计算机通过无线网络设备组成无线网络；多向平移运动机构(2)包含机架(12)、转向机构(13)、纵向运动机构(14)、横向运动机构(15)、竖向运动机构(16)；机架(12)包含水平机架板(122)，水平机架板(122)上有轴承座；转向机构(13)包含转向步进电机(130)、转向主动同步轮(131)、转向从动同步轮(132)、转向同步带(133)、四轮同步转向同步轮(134)、四轮同步转向同步带(135)、行走轮架(136)、轮架转向轴承(137)；转向步进电机(130)固定在机架(12)上，转向主动同步轮(131)固定在转向步进电机(130)的转轴上；每个行走轮架(136)上都固定一个四轮同步转向同步轮(134)和两个轮架转向轴承(137)，两个轴承具有相同的转动轴心线，轴心线垂直于水平机架板(122)；四个转向轮架(136)都通过转向轴承(137)安装水平机架板(122)上并可通过转向轴承进行水平面方向转动任意角度；四个行走轮架(136)在水平面上形成四个支点，安装方向相同；其中有一个行走轮架(136)上安装有转向从动同步轮(132)；转向同步带(133)安装在主动同步轮(131)从动同步轮(132)上；转向从动同步轮(132)固定在行走轮架(136)上，四轮同步转向同步带(135)安装在四个行走轮架(136)上的四轮同步转向同步轮(134)上；纵向运动机构(14)包含步进电机(140)、主动同步轮(141A)、从动同步轮(141B)、同步带(141C)、四轮同步行走同步轮(142A)、四轮同步行走同步带(142B)、锥形齿轮传动轴(143A)、主动锥形齿轮(143B)、锥形齿轮传动轴承(143C)、传动横轴(144A)、从动锥形齿轮(144B)、轴承(144C)、轮架行走主动同步轮(144D)、轮轴(145A)、行走轮(145B)、轮架行走从动同步轮(145C)、轮架行走同步带(145D)；步进电机(140)固定在水平机架板(122)上，主动同步轮(141A)固定在步进电机(140)的转轴上；同步带(141C)安装在主动同步轮(141A)和从动同步轮(141B)上；在轮轴(145A)上固定行走轮(145B)和从动同步轮(145C)，通过轴承(144C)安装在行走轮架(136)上；传动横轴(144A)上固定从动锥形齿轮(144B)和主动同步轮(144D)，通过轴承(143C)安装在行走轮架(136)上；同步带(145D)安装在轮架行走主动同步轮(144D)和轮架行走从动同步轮(145C)上；锥形齿轮传动轴(143A)下端固定主动锥形齿轮(143B)，上端固定行走从动同步轮(141B)和四轮同步行走同步轮(142A)，并通过轴承(143C)垂直于水平面安装在行走轮架(136)的中空内部；主动锥形齿轮(143B)和从动锥形齿轮(144B)满足正确啮合条件；同步带(141C)安装在主动同步轮(141A)和从动同步轮(141B)上，锥形齿轮传动轴(143A)上固定主动锥形齿轮(143B)并和从动锥形齿轮(144B)啮合；横向运动机构(15)包含横向轨道支架(150)、横向轨道(151、152)、横向齿条(153)、横向运动齿轮(154)、步进电机(155)、横向滑座支架(156)、拖链(138)、拖链护板(139)；横向轨道(151、152)、横向齿条(153)平行固定在横向轨道支架(150)上；步进电机(155)固定在横向滑座支架(156)上，横向运动齿轮(154)固定在步进电机(155)的转轴上；横向运动齿轮(154)在横向齿条(153)上满足正确啮合条件；竖向运动机构(16)包含步进电机(160)、主动同步轮(161)、同步带(162)、从动同步轮(163)、从动滚珠丝杆(164)、竖向轨道支架(165)、轴承(166)、滚珠丝杆滑座(168)、竖向轨道(169)；竖向轨道支架(165)固定在横向滑座支架(156)上，滚珠丝杆滑座(168)和竖向轨道(169)安装在竖向轨道支架(165)上；步进电机(160)固定在横向滑座支架(156)上，主动同步轮(161)固定在步进电机(160)的转轴上；从动滚珠丝杆(164)的两端通过轴承(166)固定在竖向轨道支架(165)上；从动同步轮(163)固定在从动滚珠丝杆(164)的上端，与主动同步轮(161)处在同一平面上；主动同步轮(161)和从动同步轮(163)上安装同步带(162)；竖向轨道(169)与转印头机构(4)固定在一起；转印头机构(4)，包含转印角度偏转机构(20)、转印头电路换向同步机构(23)、色浆盒转印轮传动机构(25)、转印头主体框架(170)，转印头主体框架(170)上方有轴承座(171)，下方有限位轴承座(172)，侧面有角度偏转步进电机机座(176)；转印角度偏转机构(20)包含转印头从动主体支架(200)、上部转动承重轴承(202)、轴承承重穿线同轴内衬(203)、下部转动限位轴承(206)、步进电机(210)、主动同步轮(211)、同步带(212)、从动同步轮(213)；转印头从动主体支架(200)的上有中心固定轴(201)、从动同步轮固定销(214)、穿线口(215)、下缘圆柱面(204)、色浆盒放置开口(205)；步进电机(210)固定在机座(176)上，主动同步轮(211)固定在步进电机(210)的转轴上；限位轴承(206)安装在限位轴承座(172)上，与下缘圆柱面(204)之间接触并可实现轻松滚动；从动同步轮(213)通过固定销(214)与转印头从动主体支架(200)固定；在从动同步轮(213)上方在中心固定轴(201)上安装有轴承承重穿线同轴内衬(203)，轴承承重穿线同轴内衬(203)固定于上部转动承重轴承(202)的中心内孔，上部转动承重轴承(202)固定于轴承座(171)内；同步带(212)安装在主动同步轮(211)和从动同步轮(213)上；转印头电路换向同步机构(23)包含电路换向同步结构外壳(230)、换向同步环形导体(232)、引线(233)、碳刷(235)、换向同步环绝缘衬垫(231)；换向同步结构外壳(230)固定在转印头主体框架(170)上方，碳刷(235)通过换向同步结构外壳(230)上的开口与换向同步环形导体(232)接触；引线(233)从穿线口(215)穿过；色浆盒转印轮传动机构(25)包含转印用步进电机固定架(251)、轴承座(252)、步进电机(253)、联轴器(254)、传动轴(255、256)、同步轮(257、258)、同步带(259)、齿轮(260)、轴承(261)；步进电机(253)固定在步进电机固定架(251)上；传动轴(255)上固定同步轮(257)并通过轴承(261)安装在轴承座(252)上；同步轮(258)固定在传动轴(256)上，传动轴(256)两端固定有轴承(261)并安装在轴承座(252)上，齿轮(260)固定传动轴(256)上，轴承(261)固定在从动主体支架(200)上的轴承座(252)上；步进电机(253)上装有联轴器；同步带(259)安装在同步轮(257)和同步轮(258)上；宽笔画色浆盒机构(28)，包含色浆盒(280)和色浆盒支架(284)；色浆盒(280)上部有开口(281)，色浆盒下部有开口(283)，可以插入并安放在色浆盒支架(284)上方的开口中；色浆盒支架(284)上有轴承座(285)、色浆盒放置突起(289)、色浆盒传动齿轮(293)、传动轴(294、295)、轴承(296)、同步轮(300、301)、同步带(302)、回浆挡片(303)、转印轮圆周刮片(305)、转印轮侧面刮片(308)、转印轮(309)、转印轮侧面刮片弹簧(311)以及螺栓(312)；回浆挡片(303)上有开口(304)，转印轮圆周刮片(305)上有开口(306)，转印轮(309)圆周外有弹性层(310)；传动轴(294)上固定有传动齿轮(293)和同步轮(300)，并通过两个轴承(296)实现转动；传动轴(295)上固定有同步轮(301)，通过两个轴承(296)实现转动；传动轴(295)转动时，带动固定在上面的转印轮(309)进行转动；传动齿轮(293)的转动由齿轮(260)传送，由同步带(302)、同步轮(301)的转动，带动转印轮(309)转动；转印轮(309)和转印轮圆周弹性层(310)的位置处于回浆挡片(303)和转印轮圆周刮片(305)所构成有角度漏浆口的内外两侧；转印轮(309)和转印轮圆周弹性层(310)在内侧的部分能和色浆接触，在外侧的部分没有色浆接触；在色浆盒机构(28)底部通过螺栓(312)安装有转印轮圆周刮片(305)、转印轮侧面刮片(308)、回浆挡片(303)；转印轮侧面刮片(308)没有被螺栓(312)完全固定，留有一定的间隙，使侧面刮片(308)可以螺栓(312)为中心进行适当转动，转动平面与转印轮圆周刮片(305)平行；转印轮侧面刮片弹簧(311)以拉力将两片侧面刮片(308)拉向转印轮(309)的侧面，对转印轮(309)的侧面有适当压力；转印轮圆周刮片开口(306)与转印轮圆周弹性层(310)之间有适当间隙；回浆挡片开口(304)与转印轮圆周弹性层(310)之间有适当间隙，其间隙宽度大于开口(306)与转印轮圆周弹性层(310)之间的间隙；回浆挡片开口(304)与转印轮309的两个侧面之间有适当间隙；间隙宽度可调节，其宽度范围是：可保证转印轮网周弹性层310上有适于转印厚度的色浆层，也不使色浆任意向下流出；转印轮(309)旋转的方向是使弹性层(310)从与色浆接触的一侧，先通过转印轮圆周刮片开口(306)，转向不与色浆接触的一侧；在转印时，通过纵向运动、横向运动、角度偏转运动和转印轮转动速度的适当配合，使转印轮圆周弹性层(310)表面线速度与整个转印头与承印物料之间的移动速度几乎相同，转印轮圆周弹性层(310)表面与承印物料之间只有转印时垂直于物料表面的压力，而几乎没有平行于物料表面的磨擦力；通过转印轮圆周弹性层(310)表面与物料表面的压力，将色浆转印到物料表面；转印轮圆周弹性层(310)可用橡胶或硅胶制造，具有一定弹性；细笔画色浆盒机构(33)，包含色浆盒(330)、色浆盒支架轴承座(331)、色浆盒支架放置突起(332)、色浆盒上盖(333)、色浆盒下方漏浆圆口(334)、传动齿轮(335)、传动轴(336、337)、转印斜轴(338)、圆锥齿轮(339、340、341)、轴承(342)、转印球珠(343)；传动轴(336)上固定圆锥齿轮(339)和传动齿轮(335)，通过两个轴承(342)安装在色浆盒支架轴承座(331)上；传动轴(337)上固定圆锥齿轮(340)，通过两个轴承(342)安装在色浆盒支架轴承座(331)上；转印斜轴(338)的一端连接转印球珠(343)，另一端连接圆锥齿轮(341)，并通过轴承(342)安装在色浆盒支架轴承座(331)上；三个圆锥齿轮(339、340、341)之间满足正确啮合条件。