专利名称：公英制卷尺印刷机的制作方法
技术领域：
本发明是一种印刷机械，是用来印制以塑料和玻璃纤维作主要材料的尺带的的印刷机。其功能在于能一次性印好二面公英制尺码，并能实现每一支尺带起始点公英制0位的对准齐。
背景技术：
传统的所谓皮卷尺，实际上是麻布带卷尺，其印刷方法主要是丝网印刷，尺寸印刷精度很低，现已逐步淘汰。以塑料PVC为主要材料，玻璃纤维为强度支撑的卷尺闻世以来，许多优点正在占领整个皮卷尺市场.。但这种尺的印刷中，有一个一直难以解决的问题，这就是世界上通用的卷尺，多数国家采用的是公英双制，即尺的一面印公制尺码，另一面印英制尺码，公制以米为单位，英制以英尺为单位，它们之间的比值是1/0.3048。而长卷尺的印刷是连续的，二面同时印，不间断，这会使尺带两面不同制式尺码的对应关系很乱，显得无规律；还有一个最头痛的问题是，每一支尺的公英二面零位起点都不一样，又不对准，给使用带来很大不便。这个问题就是皮卷尺行业中有名的难题，即卷尺公英制0位无法对准问题。国内不少企业化精力数十年而一无所获。
数年前，从境外引进一种尺带印刷机，尺带二面公英制零位是可以对准了，但不足之处是，它主要靠机械电磁离合器止动定位，定位精度难以很高，质量不稳定，对器件的要求苛刻，维修成本高，操作难度大。还有一点，进口机器很昂贵，对原材料要求很高，增加了生产成本，不适合国情，不是一般厂家都能接受的。这就有必要我们独立自主的设计一种与进口机器不同技术途径的印刷机，要求以电子电器控制为主要途径，达到高精度、高效率、低制作成本的目的。
本发明是发明人经过数年潜心研究而成功的，可以认为在国内在这一领域填补了空白。用本发明制作的卷尺印刷机，制作成本低，不到进口设备的十分之一，操作容易，原材料可用国产的，降低了生产成本，很有前途。
发明内容
卷尺的印刷一般分二步进行，第一步印刷刻度及刻度相对的数值如1cm(公分)，10cm，linch(英寸)，10inch等。第二步印刷大尺码，如1m、2m…30m，1ft、2ft…100ft等，本发明涉及是第一步对尺带刻度及刻度相对数值的印刷。对大尺码的机器自动印刷，另有发明专利。
根据“背景技术”所述，塑料卷尺的特点，一是要二面印刷，二是要印公制英制双制尺码，三是要求每一支尺的起始点同时为0。公英制尺码0点对准难在何处？难在如下原因(1)生产印刷过程是不间断流水生产，不允许印刷中每一支尺停下来处理0位位置对准问题。(2)三二个印轮同时印刷的结果，尺带二面刻度相对很乱，比如以规格为30米的卷尺为例，一面印总长度30m，另一面印100ft，假设二面同时开始印刷时，公制尺与英制尺的起始点0点是对齐的，那么当公制尺印到30m时，英制尺相应是98.4251…ft；当英制尺印到100ft时，公制尺相对是30.48m，当公制尺印到31m时，英制尺相应是101.7060…ft；当公制尺印到32m时，英制尺相应是104.9868…ft；所以要寻找第二支尺二面起始0位对齐的点，是不可能的，。那么，也就是说，从流水线上印刷的卷尺，很难找到公英0位对准的尺。
本发明采用的方法是在每支尺印到尾部时，调节印轮相对位置，使下一支尺的二面公英制0位自动对准。二个印轮无须同时调节，以其中一个为准，调节另一个使二者0位吻合。一个正常运转，一个改变速度，纠正后恢复原来速度，尺带印刷无需停顿。
为达到这一目的，本发明了采用了变速电机(如步进电机或伺服电机)作为动力源，由频率发生器(如单片机或专用频率发生器)作为电机速度调节器，配以光电传感器，计数器，牵引电磁铁，活动压轮，组合仪表控制设备，实现尺带公英制二面印刷中的的0位对齐。
图1、图2均为无限尺寸印刷机的示意图。
对图1、图2另件与编码的对应名称如下1-机架；2-印轮；3-印轮；
4-压轮；5-压轮；6-烘箱；7-送带轮组合，亦调节张力；8-收带轮组合，亦调节张力；9-上墨装置组合；10-滑轮组；11-牵引电磁铁传力杆；12-塑料尺带；13-齿轮；14-齿轮；15-齿轮；16-齿轮；17-齿轮；18-齿轮；19-电机；20-电机；21-光电信号盘；22-光电开关；23-光电信号盘；24-光电开关；25-仪表组合箱；26-牵引电磁铁；27-计数器；28-频率发生器。
具体实施例方式
为了叙述方便需要，我们假设印轮(2)为英制印轮，印轮(3)为公制印轮。反之，也一样，工作原理是相同的。
尺带的印刷为流水线不间断印刷，应选择适当的印刷周期。本发明选择公制印轮为周长1米，迭择英制印轮周长3英尺(即0.9144米)，二个印轮周长不一样，因二面同步印刷，必然要求线速度一样。解决二印轮线速度一样，可以配置印轮不同的转速，即公制印轮和英制印轮的转速比只要是0.9144/1即可，通过齿轮配比即可实现。对齿轮(13)、(14)、(15)和(16)、(17)、(18)的选配，配比很多，例如齿轮牙数比29/62/165的齿轮组作为英制印轮组合，牙数比18/93/112的齿轮组作为公制印轮组合，就是其中一种可行的选择。
一般卷尺的规格以长度而论，有5米、10米、15米、20米、30米、50米等。出口的品种多数要求一面印公制米，另一面印英制英尺。例如30米规格，公英制二面各自印刷的结果，相对位置十分杂乱，要使第二支尺二面0位对准，只能在印刷第一支尺到尺尾时，改变其中一个印轮的相对位置，使第二支尺的0位相吻合。要使一个印轮改变相对位置，必要条件是，改变拖动该印轮电动机的速度。要改变电动机速度，本发明采用的方法是选用步进电机或伺服电机，瞬间令其改变速度，或快或慢，以校正位置。等校正到所需位置后，恢复原速度。
要实现这一自动校正印轮位置的过程，需解决的问题是尺带在印刷中是在不停运动的，不能停顿，要改变公制印轮(3)的相对位置，必需使印轮(3)与压轮(5)分离，本发明采用的是电磁牵引铁(26)把压轮(5)上提，使尺带在印轮(3)上滑行，不改变原有方向和速度，压轮上提时间必须与电机变速同步。在改变速度一定时间后，牵引电磁铁释放，印轮(3)与压轮(5)再次接合，电机恢复原速度，印轮(3)以原有速度运转，开始印制第二支尺带。
电机的速度由频率决定，本发明采用步进电机或伺服电机，驱动频率由频率发生器(28)(可以是单片机或其它形式的仪器)产生频率提供，非变速期间，二个电机同频率工作。变速期间电机(19)仍不变速，按原速运转，电机(20)需要改变速度，或快或慢，此时电机的驱动频率亦有频率发生器(28)产生提供。
电机变速开始的时间，由光电传感器(22)与计数器(27)组成的电路提供，电机变速结束时间由光电传感器(24)提供复位信号完成。
下面，仍以规格30米的卷尺为例加以叙述，30米卷尺的长度要求公制面印刷0-30m，英制面印刷0-100ft，考虑到装配和卷尺结构上的需要，适当加长每支尺的长度，本例加长到32米，作为一支尺的印刷周期。假设开始印刷时，尺带二面0位是对准的，当印到英制100英尺时，公制面是30.48米，32米对应英制面的整数尺码应为105英尺，我们就选择105英尺为下一支尺的起始0点，这时的公制面是32.004米，也就是公制印轮跑前了0.4厘米，这就是要纠正过来的部份。本例中我们规定改变是公制印轮的相对位置，所以只要把公制印轮的表面位置后移0.4厘米即可。
实际操作中，如果光电信号盘一英尺1个信号，我们可以在组合仪表箱中的计数器(27)设定为105(如果光电信号盘(21)制成一周一个信号，则计数器设成35亦一样)，当光电传器(22)的第105个信号来临时，计数器发出信号，即发生下列动作1)牵引电磁铁(26)动作，压轮(5)上提，尺带与印轮松离，让尺带按原速度自由滑行；2)电机(20)改变速度，本例中是减慢的，因要纠正的量不大，只有0.4厘米，如果纠正时间取印轮的1/4周期，折算到周长长度为25公分，则有(25-0.5)公分/25公分＝0.98，电机(20)的速度只要从原来的1，改为0.98即可。纠正结束时，有来自光电传感器(24)的信号，使电机(20)恢复原速度，使牵引电磁铁(26)停止工作，压轮(5)下降，紧压尺带进行下一支尺带印刷，此时计数器(27)亦从新计数，开始下一循环。
每一种卷尺规格，计算方法，大致相同。有的规格纠正的量较大，则可廷长印轮纠正时间的周期，电机改变速度的比率亦应大一些，这还要看所选电机的性能而定。二者要相互顾全，获得最佳经验数据。
权利要求
1.一种印刷塑料卷尺带的，无尺寸限止的印刷机，包括机架(1)，机架正面装有印轮(2)、(3)，上墨机构(9)，压轮机构(4)、(5)，送带、收带张力控制机构(7)、(8)；机器内部装有传动变速机构齿轮(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)，电磁拖动机构(11)、(26)，机架前端部装有电器控制箱(25)，控制箱内装有各种控制电器，其中有计数器(27)，频率发生器(28)。本发明的特征在于塑料尺带(12)经过送带轮组合(7)，到印轮(2)进行第一面印刷，到烘箱(6)烘干，到印轮(3)进行第二面印刷，然后经收带轮组合(8)完成印刷。其中一面为公制米，另一面为英制英尺，并完成每支卷尺公英制尺码起点0位对齐。
2.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于不管印刷何种规格卷尺，在印完一支卷尺，开始印刷下一支卷尺前，均有对印轮(2)和印轮(3)的相对位置调整过程，调整的目的使每支卷尺二面公英制尺码起始0点对齐。
3.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于二印轮一个为公制尺码，周长刻度为1米；另一印轮为英制尺码，周长尺码为3英尺，转换成公制为0.9144米。
4.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于二个印轮，一个为公制印轮，一个为英制印轮，公制印轮与英制印轮的直径比值应该为1/0.9144，公制印轮与英制印轮的转速比应成反比，为0.9144/1。
5.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于电机(19)及电机(20)在仪表组合箱(25)的驱动下，能按设定值以同等速度运转；电机(20)在(25)的驱动下，能按设定值以第二种速度运转。
6.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于光电信号盘(21)与印轮(2)同步旋转，光电传感器(22)对光电信号盘(21)进行计数；光电信号盘(23)与印轮(3)同步旋转，光电传感器(24)对光电信号盘(23)进行计数。
7.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于仪器仪表组合箱(25)，主要有频率发生器(28)(单片机或其它频率发生仪器)、计数器(27)等器件组成，有机的组合完成关联动作。
8.根据权利要求书1所述的印刷机，其特征在于压轮(5)通过传力杆(11)与牵引电磁铁(26)相连，使压轮(5)成为在牵引电磁铁(26)的作用下完成可以提升或复位动作。
全文摘要
本发明涉及一种印刷机，专门用来印刷皮卷尺(即用塑料和玻璃纤维合成的卷尺)，其特别之处在于对于一面公制尺码，另一面英制尺码的卷尺，不仅能一次性印刷完成，并且还能做到每一支卷尺起始点公英制0位对齐。不管何种长度规格的卷尺均能通过仪表设定而完成公英制起点对齐的印刷。本发明的主要原理在于在印刷每一支卷尺到尺尾时，通过对公制和英制二个印轮相对位置的矫正，使下一支卷尺起始点达到0位对齐。要使二个印轮相对位置得以变更，主要依靠电机的变频调速，利用步进电机或伺服电机对电源频率很强的服从性，进行瞬间变频纠正印轮位置。本机结构不复杂，采用国产材料，制作成本不高，效果十分理想。
文档编号B41F17/08GK1939719SQ200610053049
公开日2007年4月4日 申请日期2006年8月22日 优先权日2006年8月22日
发明者李国健 申请人:李国健