一种色带条幅打印机及其控制系统的制作方法

本发明涉及打印机技术领域，尤其涉及一种色带条幅打印机及其控制系统。

背景技术：

色带条幅打印机是一种将特制色带通过热敏打印头转印于条幅布上的快速制作条幅的设备；现有的色带条幅打印机通过一根过轴将色带与条幅布汇合后直接送入打印头，在打印过程中会产生大量静电，影响打印效果同时对打印头等设备造成危害，部分打印机采用防静电毛刷来防止静电对打印头、控制器等的危害，由于防静电毛刷的致密性、放置位置单一等原因，灵活性差，不能实现自动控制，对去除静电效果有限；

打印时为了防止条幅布褶皱会通过多次调试各个过轴来达到防皱的目的，对于不同质量的条幅布需要每次调节多根过轴，费时费力，尤其在对某些质量差的条幅布进行作业时，怎么调节都无法完成打印作业；

对于特定宽度条幅的要求，通常采用在打印后进行裁剪的方式来实现对其尺寸的需求，费时费力，降低工作效率；且现有的条幅打印机上无去尘结构，条幅布粘接有脏污送入打印头后，对打印头造成损坏，严重时造成停机现象，增加维修成本。

公开号为cn201559363中国专利公开了一种条幅打印机单电机驱动装置，在墙板上安装一同步电机，同步电机输出端，通过同步轮及其同步带，传递给打印胶辊轴端，打印胶辊通过同步轮和同步带驱动收布辊和收色带辊，送布辊和送色带辊通过摩擦盘和摩擦带产生阻尼力，从而解决了多电机驱动装置的控制与结构较为复杂；该装置通过同一电机带动辊轴，然后通过传动使打印机启动，这种驱动方式虽然简化了结构，但传动会有微小的延时，会对打印的同步有影响。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种色带条幅打印机及其控制系统，避免打印时条幅布褶皱，在作业过程中通过对电机的控制实现对条幅布进行裁剪，能够自动调节打印头温度并有效去除静电，提高了工作效率。

为实现所述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种色带条幅打印机，包括机架、左机箱、右机箱、打印轴、打印头、卷绕并供给色带的色带供给轴、卷绕并供给条幅布的放布轴、收卷废弃色带的色带收卷轴和收卷成品条幅布的收布轴，所述左机箱和右机箱分别固定设置在机架的顶部两侧，左机箱和右机箱之间设置有打印轴、色带供给轴、放布轴、色带收卷轴和收布轴，所述打印轴上安装打印头，所述左机箱和右机箱之间还设置防皱展平轴、切刀轴和用于划开条幅布的切刀件，所述防皱展平轴呈弧形，防皱展平轴位于放布轴的前方，所述切刀轴位于打印轴的前方下部，切刀件位于切刀轴的前方，切刀件与条幅布接触；所述打印轴上设置有压打印头电机，色带供给轴上通过联轴器连接有刹车电机，色带收卷轴上通过联轴器连接有收色带电机，收布轴通过联轴器连接收布电机；所述机架的底部设置有万向轮。

进一步地，所述左机箱和右机箱之间设置去尘轴，所述去尘轴位于防皱展平轴和放布轴之间，去尘轴为胶辊轴。

进一步地，所述左机箱和右机箱之间设置支撑轴、条幅布分离轴和色带分离轴，所述支撑轴位于打印轴的下方且与打印轴相切，条幅布分离轴位于色带分离轴的前方且两者之间具有高度差，所述色带分离轴位于防皱展平轴的前方。

进一步地，所述左机箱上设置至少一个静电风扇，静电风扇之间并联；所述静电风扇位于切刀轴的上方且位于打印轴的前方。

进一步地，所述切刀件由切刀辊轴和两个以上的刀片组件组成，相邻的两个刀片组件之间预留有间距，刀片组件包括调整套、刀座、刀片和顶丝，所述刀座设置在调整套的外壁上，刀座上设置有凹槽，凹槽的前端螺栓连接刀片，凹槽供刀片翻转后放置，刀片的刀刃部面向切刀轴，调整套穿至切刀辊轴的外壁上，调整套和切刀辊轴通过顶丝锁紧。

一种色带条幅打印机的控制系统，该控制系统设置在右机箱内，所述控制系统包括控制器和电源，控制器的输入端连接有多个检测单元，所述检测单元包括打印头状态检测单元、色带检测单元、条幅布检测单元和温度检测单元；控制器的输出端分别连接有压打印头电机、收色带电机、收布电机和刹车电机，所述控制器与压打印头电机、收色带电机和收布电机连接有驱动电路；所述控制器的输出端还连接有温度调节组件；

所述电源包括ac220v电源，ac220v电源连接变压器转换为24v电压输出，输出24v电压通过稳压器输出5v电压为控制器和驱动电路供电。

进一步地，所述打印头状态检测单元，用于检测打印头的状态为抬起或落下；打印头状态检测单元包括反射式红外光电传感器，所述反射式红外光电传感器设置在打印轴的一侧；

所述色带检测单元，用于检测色带供给轴上是否有色带；色带检测单元包括第一对照式光电传感器，第一对照式光电传感器设置在色带供给轴的两侧；

所述条幅布检测单元，用于检测放布轴上是否有条幅布；条幅布检测单元包括第二对照式光电传感器，第二对照式光电传感器设置在放布轴的两侧。

进一步地，所述温度检测单元包括温度传感器，所述温度传感器设置在打印头的一侧；

所述温度调节组件设置在机架上，所述温度调节组件与打印头内部贯穿的循环管道连通；温度调节组件内设置有加热单元和制冷单元，所述循环管道通过三通电磁阀后分别连接加热单元和制冷单元，所述加热单元包括缠绕在循环管道外部的加热管，所述制冷单元包括压缩机，穿过压缩机后的循环管道与穿过加热管的循环管道通过三通阀门汇合进入打印头；所述三通电磁阀、加热管和压缩机分别连接控制器的输出端。

进一步地，所述刹车电机包括第一电机和刹车器；第一电机与控制器之间连接有驱动电路，刹车器与控制器之间连接有控制电路；

所述驱动电路包括第一光电耦合器，第一光电耦合器的输出端连接三极管；所述三极管为双向可控硅三极管，双向可控硅三极管的门极和第一主电极连接第一光电耦合器的输出端，第二主电极连接压打印头电机、收色带电机、收布电机或第一电机，压打印头电机、收色带电机、收布电机和第一电机的两端分别并联一个电容；第一光电耦合器的输入端分别连接5v电压和单片机的io端口；所述第一光电耦合器为moc3021型光电耦合器；

所述控制电路包括第二光电耦合器和mosfet，所述第二光电耦合器的输入端分别连接5v电压和单片机的io端口，输出端连接mosfet的基极；mosfet的集电极和发射极连接刹车器；第二光电耦合器包括一个发光二极管和一个光敏三极管，所述mosfet为n沟道的mosfet。

进一步地，所述控制器的输入端还连接有静电测试仪，控制器的输出端连接静电风扇；

所述控制器采用stc单片机；所述压打印头电机、收色带电机和收布电机均为扭矩电机。

本发明的有益效果是：

1.本发明提供的一种色带条幅打印机，通过加设防皱展平轴，在条幅布褶皱时通过调节防皱展平轴来实现条幅布的展平打印，省时省力；支撑轴对打印轴进行辅助支撑，提高打印作业的稳定性，条幅布分离轴和色带分离轴将色带和条幅在作业后进行辅助分离，避免两者卷绕，提高设备运行的稳定性，保证设备运行的效率。

切刀轴和切刀件配合作业，在打印过程中满足对条幅布进行裁剪的需求，省事省力；调整套和切刀辊轴通过顶丝锁紧，可根据需要调节相邻两个调整套在切刀辊轴上的距离，也可根据需要增加刀片组件，以适应不同的裁剪需求，实用性佳，提高工作效率；刀座上设置有凹槽，凹槽供刀片翻转后放置，在无需裁剪时，将刀片放至凹槽内，保护刀片的同时，避免刀片对操作人员造成伤害，提高使用的安全性；

同时增加去尘轴，去尘轴为胶辊轴，胶辊轴对条幅布上粘接的脏污进行去除作业，脏污被粘至去尘轴上，保证条幅布的布面整洁度，使其被送入打印头后不会影响打印效果，同时保护打印头等设备，避免出现停机现象。

2.本发明一种色带条幅打印机的控制系统，通过控制器对压打印头电机、收色带电机、收布电机和刹车电机电压控制，实现了打印时打印头、色带和条幅布的正常运行；且由于使用的电机均为扭矩电机，可通过调节电压实现对电机扭矩的调节；长时间打印后，机箱内会产生大量的静电，通过静电测试仪测试静电，并控制静电风扇的自动开启去除静电对设备的影响；同时设置的温度调节组件，在不同的季节实现对打印头的加热或冷却，避免打印头受温度的影响。

附图说明

图1是本发明一种色带条幅打印机的结构示意图。

图2是本发明一种色带条幅打印机的前视立体结构示意图。

图3是本发明一种色带条幅打印机的后视立体结构示意图。

图4是本发明一种色带条幅打印机的防皱展平轴的结构示意图。

图5是本发明一种色带条幅打印机的去尘轴的结构示意图。

图6是本发明一种色带条幅打印机的切刀件的结构示意图。

图7是本发明一种色带条幅打印机的刀片组件的结构示意图。

图8是本发明一种色带条幅打印机的控制系统的结构示意图。

图9是本发明一种色带条幅打印机的控制系统的驱动电路的结构示意图。

附图中标号为：1为机架，2为左机箱，3为右机箱，4为打印轴，5为打印头，6为色带供给轴，7为放布轴，8为收布轴，9为色带收卷轴，10为防皱展平轴，1001为防皱芯轴，1002为支撑套，11为去尘轴，1101为去尘芯轴，1102为橡胶层，12为切刀轴，13为切刀件，1301为切刀辊轴，1302为刀片组件，13021为调整套，13022为刀座，13023为刀片，13024为顶丝，13025为凹槽，14为静电风扇，15为支撑轴，16为条幅布分离轴，17为色带分离轴，18为温度传感器，19为控制器，20为万向轮，21为压打印头电机，22为收色带电机，23为收布电机，24为第一电机，25为刹车器，26为驱动电路，27为控制电路，28为温度调节组件，29为加热管，30为压缩机，31为三通电磁阀，32为静电测试仪，33为反射式红外光电传感器，34为第一对照式光电传感器，35为第二对照式光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1~图7所示，一种色带条幅打印机，包括机架1、左机箱2、右机箱3、打印轴4、打印头5、卷绕并供给色带的色带供给轴6、卷绕并供给条幅布的放布轴7、收卷废弃色带的色带收卷轴9和收卷成品条幅布的收布轴8，所述左机箱2和右机箱3分别固定设置在机架1的顶部两侧，左机箱2和右机箱3之间设置有打印轴4、色带供给轴6、放布轴7、色带收卷轴9和收布轴8，所述打印轴4上安装打印头5；

所述左机箱2和右机箱3之间还设置防皱展平轴10、切刀轴12和用于划开条幅布的切刀件13，所述防皱展平轴10呈弧形，防皱展平轴10位于放布轴7的前方，所述切刀轴12位于打印轴4的前方下部，切刀件13位于切刀轴12的前方，所述切刀件13由切刀辊轴1301和两个以上的刀片组件1302组成，相邻的两个刀片组件1302之间预留有间距，刀片组件1302包括调整套13021、刀座13022、刀片13023和顶丝13024，所述刀座13022设置在调整套13021的外壁上，刀座13022上设置有凹槽13025，凹槽13025的前端螺栓连接刀片13023，凹槽13025供刀片13023翻转后放置，刀片13023的刀刃部面向切刀轴12，调整套13021穿至切刀辊轴1301的外壁上，调整套13021和切刀辊轴1301通过顶丝13024锁紧，切刀件13与条幅布接触；

所述打印轴4上设置有压打印头电机21，色带供给轴6上通过联轴器连接有刹车电机，色带收卷轴9上通过联轴器连接有收色带电机22，收布轴8通过联轴器连接收布电机23；所述左机箱2上设置至少一个静电风扇14，静电风扇14之间并联；所述静电风扇14位于切刀轴12的上方且位于打印轴4的前方。

作为一种可实施方式，本实施例中所述防皱展平轴10由防皱芯轴1001和若干个支撑套1002组成，所述支撑套1002通过轴承与防皱芯轴1001转动连接，支撑套1002的外表面为磨砂面，防皱芯轴1001的两端分别与左机箱2和右机箱3过盈连接，通过扳手旋转防皱芯轴1001，防皱芯轴1001转动，支撑套1002相对防皱芯轴1001转动，对条幅布进行输送和展平，磨砂面增加支撑套1002与条幅布之间的摩擦力，保证打印过程中条幅布不打滑。

为了优化产品结构，本实施例中左机箱2和右机箱3之间设置去尘轴11，所述去尘轴11通过轴承座固定至左机箱22和右机箱33上，去尘轴11位于防皱展平轴10和放布轴7之间，去尘轴11为胶辊轴；具体的，本实施例中去尘轴11由去尘芯轴1101和橡胶层1102组成，所述橡胶层1102浇注至去尘芯轴1101的轴壁上，橡胶层1102的橡胶硬度为30～35度。

为了优化产品结构，本实施例中，所述左机箱2和右机箱3之间设置支撑轴15、条幅布分离轴16和色带分离轴17，所述支撑轴15位于打印轴4的下方且与打印轴4相切，条幅布分离轴16位于色带分离轴17的前方且两者之间具有高度差，所述色带分离轴17位于防皱展平轴10的前方。

作为一种可实施方式，本实施例中，机架1的底部设置有万向轮20，便于色带条幅打印机的移动。

条幅布的两端分别卷在放布轴7和收布轴8上，条幅布从条幅布分离轴16、打印轴4、防皱展平轴10、去尘轴11和切刀轴12之间通过，切刀轴12和收布轴8配合使条幅布处于张紧状态，便于切刀件13进行裁剪作业，防皱展平轴10和去尘轴11位于放布轴7和条幅布分离轴16之间，条幅布自去尘轴11的下方绕至防皱展平轴10的上方，条幅布经过去尘轴11时，条幅布表面上的脏污粘至去尘轴11的表面，使条幅布的表面保持干净向前输送，避免条幅布上粘接的脏污被带至打印头5处，对打印头5造成损坏；防皱展平轴10对条幅布进行防皱处理，即根据条幅布的褶皱程度，用扳手转动防皱展平轴10，使防皱展平轴10角度发生改变，对条幅布进行展平作业，整个过程不用停机进行调整，能在保证打印质量的前提下提升打印效率；色带的两端分别卷在色带供给轴6和色带收卷轴9上，色带从色带分离轴17和打印轴4之间通过。

预先将刀片13023自凹槽13025内取出，刀片13023通过螺栓固定至凹槽13025的前端，调整套13021套至切刀辊轴1301上，根据需要手动将相邻两个调整套13021在切刀辊轴1301上的距离进行调整，待调整至合适位置时，使刀片13023的刀刃部对准条幅布，并将条幅布划开口，此时再将调整套13021和切刀辊轴1301通过顶丝13024锁紧，调整套13021不再运动；四个独立运行的压打印头电机21、收色带电机22、收布电机23和刹车电机工作、带动与其传动连接的打印轴4、色带供给轴6、色带收卷轴9和收布轴8旋转，向前输送条幅布，经打印轴4时，打印头55将色带打印至条幅布上制成成品条幅布，成品条幅布经过刀片13023时，刀片13023顺着条幅布的开口处对其进行裁剪作业，裁剪好的成品条幅布被收卷至收布轴8上。

实施例2：如图8~9所示，本发明提供一种色带条幅打印机及其控制系统，该控制系统设置在右机箱3内，所述控制系统包括控制器19和电源，控制器19的输入端连接有多个检测单元，所述检测单元包括打印头状态检测单元、色带检测单元、条幅布检测单元和温度检测单元；控制器19的输出端分别连接有压打印头电机21、收色带电机22、收布电机23和刹车电机，所述控制器19与压打印头电机21、收色带电机22和收布电机23连接有驱动电路26；所述压打印头电机21、收色带电机22和收布电机23均为扭矩电机。

所述控制器19采用stc单片机；具体的，所述单片机的型号为stc5a16s2。

所述电源包括ac220v电源，ac220v电源连接变压器转换为24v电压输出，输出24v电压通过稳压器输出5v电压为控制器19和驱动电路26供电。

所述打印头状态检测单元，用于检测打印头5的状态为抬起或落下；打印头状态检测单元包括反射式红外光电传感器33，所述反射式红外光电传感器33设置在打印轴4的一侧；

所述色带检测单元，用于检测色带供给轴6上是否有色带；色带检测单元包括第一对照式光电传感器34，第一对照式光电传感器34设置在色带供给轴6的两侧；

所述条幅布检测单元，用于检测放布轴7上是否有条幅布；条幅布检测单元包括第二对照式光电传感器35，第二对照式光电传感器35设置在放布轴7的两侧。

所述温度检测单元包括温度传感器18，所述温度传感器18设置在打印头5的一侧；所述控制器19的输出端还连接有温度调节组件28；所述温度调节组件28设置在机架1上，所述温度调节组件28与打印头5内部贯穿的循环管道连通；温度调节组件28内设置有加热单元和制冷单元，所述循环管道通过三通电磁阀31后分别连接加热单元和制冷单元，所述加热单元包括缠绕在循环管道外部的加热管29，所述制冷单元包括压缩机30，穿过压缩机30后的循环管道与穿过加热管29的循环管道通过三通阀门汇合进入打印头5；所述三通电磁阀31、加热管29和压缩机30分别连接控制器19的输出端。

所述控制器19的输入端还连接有静电测试仪32，控制器19的输出端连接静电风扇14。

所述刹车电机包括第一电机24和刹车器25；第一电机24与控制器19之间连接有驱动电路26，刹车器25与控制器19之间连接有控制电路27；

具体的，如图9所示，所述驱动电路26包括第一光电耦合器，第一光电耦合器的输出端连接三极管；所述三极管为双向可控硅三极管，双向可控硅三极管的门极和第一主电极连接第一光电耦合器，第二主电极连接压打印头电机21、收色带电机22、收布电机23或第一电机24，压打印头电机21、收色带电机22、收布电机23和第一电机24的两端分别并联一个电容；电容的容量为470pf；第一光电耦合器的输入端分别连接5v电压和控制器19的io端口；所述第一光电耦合器为moc3021型光电耦合器；所述压打印头电机21、收色带电机22、收布电机23连接的驱动电路26中第一主电极与光电耦合器之间接入220v交流电，且分别设置有电机开关。

具体的，如图9所示，所述控制电路27包括第二光电耦合器和mosfet，所述第二光电耦合器的输入端分别连接5v电压和控制器19的io端口，输出端连接mosfet的基极；第二光电耦合器包括一个发光二极管和一个光敏三极管，所述mosfet为n沟道的mosfet；mosfet的集电极和发射极连接刹车器25；控制器19连接有刹车信号输入电路，所述刹车信号输入电路包括第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端通过电阻连接24v电源，第二光电耦合器的输出端连接控制器19的io端口；

作为一种可实施方式，本实施例中，所述压打印头电机21、收色带电机22和收布电机23均采用的ac220v的扭矩电机，压打印头电机21的功率为40w，收布电机23的功率为10w，收色带电机22的功率为3w；刹车电机采用的是伟创机电厂家生产的松岗电机品牌的刹车电机，功率为6w。

条幅打印机接通ac220v交流电源之后，打印头状态检测单元、色带检测单元和条幅布检测单元分别启动，开始检测，反射式红外光电传感器33发出红外光，是否能接收到反射信号，如果没有反射信号则说明打印头5没有落下，若检测到反射信号，则打印头5已落下，将信号传送至控制器19中的单片机内；色带检测单元和条幅布检测单元中的第一对照式光电传感器34和第二对照式光电传感器35通过接收的对照信号判断是否已经设置有色带和条幅布，并将信号传送至单片机；当同时满足打印头5落下，并设置有色带和条幅布的条件，则单片机控制打印机中的压打印头电机21、收色带电机22、收布电机23和第一电机24工作，刹车器25不工作；当打印完一个字需要跳白的时候，单片机不向驱动电路26发送信号，压打印头电机21停止工作并抬起，此时色带不走，条幅布布继续走；同时当刹车信号输入电路接收到24v电压信号后，单片机向刹车器25连接的控制电路27发送控制信号，刹车器25工作，开始刹车；第一电机24被停止工作；跳白结束，恢复打印，直到打印结束即可。

由于条幅打印机的长时间打印，打印头5的温度会升高，温度传感器18实时检测打印头5内的温度，并将温度信号传送至单片机，当温度超过40℃时，单片机发送控制信号，三通电磁阀31连通压缩机30的触点接通，同时单片机控制压缩机30启动，使循环管道内的液体冷却降温，通过循环使得打印头5温度下降；同理，当温度超过10℃时，单片机发送控制信号，三通电磁阀31连通加热管29的触点接通，同时单片机控制加热管29通电启动，使循环管道内的液体升温，通过循环使得打印头5温度上升，从而保证打印头5的正常工作。

同时，在工作时打印机内部会产生一定量的静电，通过静电测试仪32，实时测量内部的静电，并向单片机发送信号，单片机控制静电风扇14的开启，由于静电风扇14为并联，可实现同时开启，快速去除机箱内的静电。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。