一种全自动塑件印刷检验设备的制作方法

本实用新型涉及一种全自动塑件印刷检验设备，尤其是一种塑件自动印刷、烘干、检测的专用设备，属于塑料加工技术领域。

背景技术：

目前注塑加工行业塑料件表面图案的印刷大部分采用手工网版印刷或采用通用丝网印刷机半自动印刷，需要人工完成放件、印刷、取件、检验等动作，尽管前期投资较低，但效率低、占用人力多，而且人工或半自动印刷，网版都是开放状态，操作人员与网版距离近，非常容易接触油墨、稀释剂等有机溶剂，由于近距离操作，操作人员会经常吸入挥发的有机溶剂气体，长期以来会造成对人体的一定的伤害，同时因为溶剂或油墨处于开放的空间，溶剂的挥发会造成油墨粘度的变化，从而造成印刷质量的不稳定性，因而不良率相对较高。另外，人工印刷时刮墨力度不均匀、不稳定也会造成印刷质量的不稳定，同时人工检查会造成产品漏检、误检等问题，所以寻找一种快速高效、全自动印刷、提高质量的印刷方式是该行业的一个急需解决的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种全自动塑件印刷检验设备，本实用新型极大地提高了塑件印刷的效率，减少了人工的使用，避免了工作过程中挥发的有机溶剂对人体的伤害；同时该设备对印刷部位进行了封闭，降低了有机溶剂的挥发，保证了油墨粘度的稳定性，保证了印刷质量的稳定性，降低了产品的不良率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种全自动塑件印刷检验设备，包括机架、传送带、工件取送装置、丝网印刷装置、烘干装置、成品检测装置和控制系统，所述机架的前端设有工件取送装置，所述工件取送装置的中部上方设有丝网印刷装置，所述工件取送装置的后端设有传送带，所述传送带的上方沿传送方向依次设有烘干装置和成品检测装置，所述工件取送装置将工件送入该设备，并依次经过丝网印刷装置、烘干装置和成品检验装置完成塑件的印刷和检验，所述控制系统分别与工件取送装置、丝网印刷装置、烘干装置和成品检测装置连接并控制其运动。本实用新型将塑件印刷、检验集成为一体，降低了人力的利用及工人的劳动强度，提高了制程效率及塑件印刷的质量和稳定性，降低了产品的不良率。

所述丝网印刷装置包括底座，所述底座的顶面设有两个立柱，所述立柱上设有可Z向移动的活动底板，所述立柱的顶部向下设有Z向气缸，所述Z向气缸的推杆与活动底板连接并驱动其Z向运动，所述活动底板的侧面固定设有刮墨架，所述刮墨架上向设有印刷装置，所述印刷装置与设置在活动底板顶部的X向气缸连接并驱动其运动，所述活动底板的底部设有网版X向调节总成，所述网版X向调节总成侧面设有网版夹持架，所述网版夹持架能够在印刷装置的印刷范围内调节。本实用新型的丝网印刷装置能够对工件取送装置取来的塑件进行自动印刷，同时能够根据塑件的大小调节印刷的位置，大大增强了丝网印刷装置的适用范围，满足不同尺寸的塑件印刷。

所述印刷装置包括相邻设置的刮墨装置和盖墨装置。塑件经过一次刮墨和一次盖墨完成一次印刷，方便快捷。

所述刮墨装置包括刮墨升降气缸，所述刮墨升降气缸的推杆与刮墨推板连接，所述刮墨推板的两端各设有一个第一推杆，所述第一推杆与刮墨刀连接。刮墨升降气缸运动时推杆带动推板运动，推板通过第一推杆带动刮墨刀上下运动。

所述盖墨升降气缸的推杆与盖墨推板连接，所述盖墨推板的两端各设有一个第二推杆，所述第二推杆与盖墨刮刀连接，所述盖墨刮刀的高度低于刮墨刀的高度。盖墨升降气缸运动时推杆带动推板运动，推板通过第二推杆带动盖墨刀上下运动。

所述网版X向调节总成包括固定板，所述固定板的两端分别设有一个轴承座，所述轴承座内设有轴承，所述轴承内圈插装有推力轴，其中一端的推力轴上设有手轮，位于两端的所述推力轴分别与左丝杆和右丝杆连接，所述左丝杆和右丝杆上分别套装有左丝母和右丝母，所述左丝母和右丝母分别固定有网版夹持架，所述左丝杆和右丝杆之间通过X向调节切换装置连接或脱开。网版X向调节总成用于调节两个网版夹持架的间距，以便安装不同尺寸的网版，同时还可调节网版的位置，满足不同印刷位置的需求。

所述X向调节切换装置包括固定架、左花键轴、右花键轴、花键套、拨插和滑轴，所述左花键轴和右花键轴共线设置且设有花键的一端相对贴合设置，另一端伸出设置在固定架上，所述滑轴平行于左花键轴和右花键轴固定在固定架上，所述花键套套装在左花键轴和右花键轴的花键上并与套装在滑轴上的拨插连接。动力调节装置能够使网版X向调节总成在单向调节和双向调节之间转换，从而实现网版夹持架之间的间距和相对位置的调节。

所述工件取送装置包括底板，所述底板顶面的两端分别设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架和第二固定架上分别设有第一同步轮和第二同步轮，所述第一同步轮和第二同步轮上绕设有同步带，所述第一固定架的两侧设有互相平行的导轨，所述导轨上固定有定位块活动座，所述第一固定架和第二固定架之间设有导向配气管，所述导向配气管上设有可沿其滑动的托举气缸，所述托举气缸的推杆与托举件连接，所述托举气缸通过水平设置的平移气缸驱动其往复运动，同时以气缸的推、拉力作为动力拉动同步带进而拉动定位活动座反方向运动。工件取送装置能够将注塑完成的工件从设备外部取拿，使塑件进入该设备进行印刷，并可同步将印刷完成后的塑件送至传动带上，进行后续加工。

所述成品检测装置包括视觉检测装置和不良品剔除装置。视觉检测装置能够对塑件的印刷质量进行监控，判断塑件印刷是否合格，并通过不良品剔除装置将印刷不合格的塑件剔除。保证塑件的印刷质量。

所述视觉检测装置包括相机支板、相机位移气缸、相机固定座和高清相机，所述相机支板固定在机架上，所述相机支板的立面上设有相机位移气缸，所述相机位移气缸的推杆与相机固定座连接，所述相机固定座上向下设有高清相机。采用可移动的高清相机，能够实现不同尺寸塑件的检验，当塑件印刷图案较小时，可直接对印刷图案进行检验，当塑件印刷图案较大时，可分两步进行检验，每次检测印刷图案的一部分，将两次检测结果组合进行印刷质量的判断。

所述不良品剔除装置包括磁偶气缸、不良品推板、压板和硅胶板，所述磁偶气缸位于传送带上方且垂直于传送带的传送方向，所述磁偶气缸的推杆与不良品推板连接，所述不良品推板的底部设有硅胶板，所述硅胶板通过压板压合在不良品推板上。当发现印刷塑件的图案不合格时，相应的不良品剔除装置将其推到皮带外，合格品则留在皮带上继续下一工位。

所述控制系统包括PLC控制器、步进驱动器、温控模块和气动电磁阀，所述PLC控制器设置在烘干装置下方的机架内，所述PLC控制器分别与驱动传送带的步进电机转动的步进驱动器、控制烘干装置温度的温控模块和控制工件取送装置、丝网印刷装置及成品检测装置上气缸动作的电磁阀连接。

所述传送带由三条皮带组成，所述皮带之间形成空隙，便于工件取送装置的托举件将工件放置在皮带上。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型采用自动化设计，使塑件的印刷、烘干、检验、不良品剔除自动实现，减少了工人的使用量和劳动强度，同时提高了生产效率，保证了塑件印刷的质量和稳定性；

（2）本实用新型的成品检测装置能够对印刷完成的塑件进行自动质量检测和不良品的自动剔除，实现了塑件印刷质量的自动控制；

（3）本实用新型结构合理，布局紧凑，占地空间小，容易实现大范围推广。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型丝网印刷装置结构示意图；

图3是本实用新型网版X向调节总成结构示意图；

图4是本实用新型工件取送装置结构示意图；

图5是本实用新型烘干装置和传送带结构示意图；

图6是本实用成品检测装置结构示意图；

其中，1、丝网印刷装置，2、工件取送装置，3、传送带，4、成品检测装置，5、控制系统，6、Z向气缸，7、立柱，8、滑套，9、X向气缸，10、活动底板，11、网版X向调节总成，12、推板，13、第二推杆，14、盖墨升降气缸，15、第一推杆，16、刮墨升降气缸，17、刮墨架，18、盖墨刀，19、刮墨刀，20、网版夹持架，21、网版，22、Y向调节板，23、调节丝杠，24、底座，26、手轮、27、推力轴，28、轴承座，29、轴承，30、右丝杆，31、右丝母，32、右花键轴，33、花键套，34、拨插，35、滑轴，36、左花键轴，37、左丝杆，38、左丝母，42、第一同步带，43、第二同步轮，45、托举件，46、托举气缸，47、配气板，48、底板，49、导向配气管，50、平移气缸，51、油压缓冲器，52、刚性定位块，53、气缸支座，54、直线轴承，55、导轨，56、第一同步轮，57、压块，58、定位块活动座，59、滑块，60、工件定位件，61、塑件，64、皮带，67、机架，68、从动辊，69、烤箱，74、主动辊，75、相机支板，76、相机位移气缸，77、相机固定座，78、高清相机，79、磁偶气缸，80、不良品推板，81、压板，82、硅胶板，

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种全自动塑件印刷检验设备，包括机架67、传送带3、工件取送装置2、丝网印刷装置1、烘干装置、成品检测装置4和控制系统5，所述机架67的前端设有工件取送装置2，用于将注塑完成的塑件61拿取至该印刷设备，所述工件取送装置2的中部上方设有丝网印刷装置1，工件取送装置2将工件送至其中部时，丝网印刷装置1对塑件61进行印刷，印刷完成后再由工件取送装置2将塑件61送至设置在其后方的传送带3上，所述工件取送装置2的后端设有传送带3，所述传送带3的上方沿传送方向依次设有烘干装置和成品检测装置4，所述工件取送装置2将工件送入该设备，并依次经过丝网印刷装置1、烘干装置和成品检验装置完成塑件61的印刷和检验，所述控制系统5分别与工件取送装置2、丝网印刷装置1、烘干装置和成品检测装置4连接并控制其运动。本实用新型将塑件61印刷、检验集成为一体，大大降低了工人的劳动强度，提高了塑件61印刷的质量和稳定性，降低了产品的不良率。

如图2所示，所述丝网印刷装置1包括底座24，所述底座24的顶面设有两个立柱7，所述立柱7上设有可Z向移动的活动底板10，所述立柱7的顶部向下设有Z向气缸6，所述Z向气缸6的推杆与活动底板10连接并驱动其Z向运动，所述活动底板10与立柱7之间设有滑套8，能够减小活动底板10与立柱7之间的摩擦，提高运行的稳定性，所述活动底板10的侧面固定设有刮墨架17，所述刮墨架17上向设有印刷装置，所述印刷装置与设置在活动底板10顶部的X向气缸9连接并驱动其运动，所述活动底板10的底部设有网版X向调节总成11，所述网版X向调节总成11侧面设有网版夹持架20，所述网版夹持架20能够在印刷装置的印刷范围内调节。本实用新型的丝网印刷装置1能够对工件取送装置2取来的塑件61进行自动印刷，同时能够根据塑件61的大小调节印刷的位置，大大增强了丝网印刷装置1的适用范围，满足不同尺寸的塑件61印刷。所述底座24的顶面，位于网版21的下方设有Y向调节板22，所述Y向调节板22上设有用于调节Y向位移的调节丝杠23，通过转动调节丝杠23，能够改变Y向调节板22在Y方向上的位置，从而使工件定位更加准确。

所述印刷装置包括相邻设置的刮墨装置和盖墨装置。塑件61经过一次刮墨和依次盖墨完成依次印刷，方便快捷。

所述刮墨装置包括刮墨升降气缸16，所述刮墨升降气缸16的推杆与推板12连接，所述推板的两端各设有一个第一推杆15，所述第一推杆15与刮墨刀17连接。刮墨升降气缸16运动时推杆带动推板12运动，推板通过第一推杆15带动刮墨刀17上下运动。

所述盖墨装置包括盖墨升降气缸14，所述盖墨升降气缸14的推杆与推板12连接，所述盖墨推板的两端各设有一个第二推杆13，所述第二推杆13与盖墨刀18连接，所述盖墨刀18的高度低于刮墨刀17的高度。盖墨升降气缸14运动时推杆带动推板12运动，推板12通过第二推杆13带动盖墨刀18上下运动。

具体印刷过程如下：

印刷时，Z向气缸6驱动活动底板10向-Z方向移动，同时刮墨刀19在刮墨升降气缸16的驱动下下降（此时盖墨刀升起），接触并压紧到网版21的丝网面上，经过设定延时后，X向气缸9驱动印刷装置向-X方向移动，将将油墨通过丝网上的图案漏印到塑件61的表面。完成后，刮墨升降气缸16动作，刮墨刀19升起、同时盖墨升降气缸14动作，使盖墨刀落下，X向气缸9再次动作驱动印刷装置成复位，同时将油墨刮盖到丝网图案上，Z向气缸6动作将活动底板10升起，完成一次印刷动作。

如图3所示，所述网版X向调节总成11包括固定板，所述固定板的两端分别设有一个轴承座28，所述轴承座28内设有轴承29，所述轴承29内圈插装有推力轴27，其中一端的推力轴27上设有手轮26，位于两端的所述推力轴27分别与左丝杆37和右丝杆30连接，所述左丝杆37和右丝杆30上分别套装有左丝母38和右丝母31，所述左丝母38和右丝母31分别固定有网版夹持架20，所述左丝杆37和右丝杆30之间通过X向调节切换装置连接或脱开。网版X向调节总成11用于调节两个网版夹持架20的间距，以便安装不同尺寸的网版21，同时还可调节网版21的位置，满足不同印刷位置的需求。

所述X向调节切换装置包括固定架、左花键轴36、右花键轴32、花键套33、拨插34和滑轴35，所述左花键轴36和右花键轴32共线设置且设有花键的一端相对贴合设置，另一端伸出设置在固定架上，所述滑轴35平行于左花键轴36和右花键轴32固定在固定架上，所述花键套33套装在左花键轴36和右花键轴32的花键上并与套装在滑轴35上的拨插34连接。X向调节切换装置能够使网版X向调节总成11在单向调节和双向调节之间转换，从而实现网版夹持架20之间的间距和相对位置的调节。

具体调节过程如下：

当拨插34拨动花键套33移到左边时，此时花键套33同时与左花键轴36和右花键轴32啮合，通过转动手轮26，右丝杆30和左丝杆37同时转动，从而带动右丝母31和左丝母38同方向移动，左丝母38和右丝母31和丝网印刷机的网版夹持架20连接，从而可调节网版的X向位置。当拨插34拨动花键套33移到右边时，此时花键轴只与右花键轴32啮合，转动手轮26只有右丝杆30转动，这样便可以调节两个网版夹持架20的间距，以便安装不同尺寸的网版21。

如图4所示，所述工件取送装置2包括底板48，所述底板48顶面的两端分别设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架和第二固定架上分别设有第一同步轮56和第二同步轮，所述第一同步轮56和第二同步轮上绕设有第一同步带42，所述第一固定架的两侧设有互相平行的导轨55，所述导轨55上固定有定位块活动座58，导轨55上设有沿导轨55方向移动的滑块59，所述滑块59上固定有定位块活动座58，定位块固定座上设有工件定位件60，用于工件的定位，所述工件定位件60上设有两个凹槽，所述凹槽平行设置，所述定位块活动座58通过压块57压合在第一同步带42上并由第一同步带42带动其运动，所述第一固定架和第二固定架之间设有导向配气管49，所述导向配气管49端部固定有托举气缸46，所述托举气缸46的后侧设有配气板47，导向配气管49与配气板47配合给气缸输送压缩空气，同时对托起气缸的运动起导向作用，所述配气板47通过压块57压合在同步带上，其中定位块活动座58固定在第一同步带42的上层上，配气板47固定在第一同步带42的下层上，所述托举气缸46的推杆与托举件45连接，所述托举件45呈凹型，凹型的两个立板恰好能够进入到工件定位件60上的凹槽内，所述托举气缸46通过水平设置的平移气缸50驱动其往复运动，所述平移气缸50固定在气缸支座53上，所述气缸支座53上在气缸的两边各设有一个直线轴承54，所述导向配气管49套装在直线轴承54内在平移气缸50的作用下往复运动。导轨55的端部和第二固定架上分别设有对定位块活动座58和托举气缸46进行缓冲减速的油压缓冲器51，其中用于对定位块固定座进行减速缓冲的油压缓冲器51固定在刚性定位块52上，工件取送装置2的运动过程如下：平移气缸50动作，带动托举气缸46运动，第一同步带42转动，分别位于第一同步带42上下两层的定位块活动座58和托举件45做相向运动，相遇时为中间位置，托举件45的两个立板恰好进入到工件定位件60的两个凹槽内，此时丝网印刷装置1对塑件61进行印刷，印刷完成后，托举气缸46动作，将工件托起，平移气缸50再次动作，使定位块活动座58和托举件45分离，使托举件45将工件送至下一个工位，即传送带3上，进行下一工位的烘干。

如图5所示，本实用新型中的传送带3结构与现有传送带3相同，不同之处在于所述传送带3由三条窄皮带64组成，所述窄皮带64之间形成空隙，便于工件取送装置2的托举件45将工件放置在窄皮带64上，并通过驱动装置驱动，该驱动装置由步进电机、主同步轮、第二同步带43和从同步轮，步进电机的输出轴上固定有主同步轮，主同步轮通过第二同步带43与从同步轮连接并驱动其转动，从同步轮安装在主动辊74上并带动其转动，从而使得套装在主动辊74和从动辊68上的三条窄皮带64组成的传送带3转动。

如图6所示，所述成品检测装置4包括视觉检测装置和两套不良品剔除装置。视觉检测装置能够对塑件61的印刷质量进行监控，判断塑件61印刷是否合格，并通过不良品剔除装置将相对应的印刷不合格的塑件61剔除。保证塑件61的印刷质量。

所述视觉检测装置包括相机支板75、相机位移气缸76、相机固定座77和高清相机78，所述相机支板75固定在机架67上，所述相机支板75的立面上设有相机位移气缸76，所述相机位移气缸76的推杆与相机固定座77连接，所述相机固定座77上向下设有高清相机78。采用可移动的高清相机78，能够实现不同尺寸塑件61的检验，当塑件61印刷图案较小时，可直接对印刷图案进行检验，当塑件61印刷图案较大时，可分两步进行检验，每次检测印刷图案的一部分，将两次检测结果组合进行印刷质量的判断。

所述不良品剔除装置包括磁偶气缸79、不良品推板80、压板81和硅胶板82，所述磁偶气缸79位于传送带3上方且垂直于传送带3的传送方向，所述磁偶气缸79的推杆与不良品推板80连接，所述不良品推板80的底部设有硅胶板82，所述硅胶板82通过压板81压合在不良品推板80上。当发现印刷塑件61的图案不合格时，不良品剔除装置将其推到皮带64外，合格品则留在皮带64上继续下一工位。

所述控制系统5包括PLC控制器、步进驱动器、温控模块和气动电磁阀，所述PLC控制器设置在烘干装置下方的机架67内，所述PLC控制器分别与驱动传送带3的步进电机转动的步进驱动器、控制烘干装置温度的温控模块和控制工件取送装置2、丝网印刷装置1及成品检测装置4上气缸动作的电磁阀连接。

一种全自动塑件61印刷检验设备的工作过程如下：

将注塑完成的塑件61放置在工件取送装置2的工件定位件60上，使工件取送装置2运动至其中间位置，此时，设置在其上方的丝网印刷装置1对塑件61进行印刷，印刷完成后再由工件取送装置2将印有图案的塑件61送至传送带3，传送带3带动塑件61前行使塑件61进入烘干装置进行烘干，烘干装置采用现有烤箱69即可满足使用要求，烤箱69内设置有多个温度传感器，所述温度传感器与烘干装置的温控模块连接，温度传感器实时监控烤箱69内的温度，并将温度信号传递给温控模块，温控模块进一步将信号传递给PLC控制器，由PLC控制器实施调控烤箱69内的温度，塑件61经过烘干装置后进入成品检测装置4进行质量检测，并将不良品推到传动带以外，使合格品继续前行进行下一步的处理，在此过程中，PLC控制器分别控制不同工位的电磁阀，使各个气缸适时动作，并且控制传送带3的步进电机，使塑件61进行精确定位，完成质量检测。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。