用于圆管状承印物的全自动丝网印刷设备的制作方法

本实用新型涉及丝网印刷技术领域，更具体地说，涉及用于圆管状承印物的全自动丝网印刷设备。

背景技术：

厚膜电阻主要是指采用厚膜工艺印刷而成的电阻，这种电阻有长方形、带形、曲线形或者圆筒状等。厚膜电阻加热效率高，能够精确控温，可以满足即热式电热产品要求，且加热时能实现水电分离，使用安全。未来，厚膜电阻必然会成为我们生产生活用品中一个重要组成部分。

随着厚膜电阻日益重要的作用，其需求量不断增加，厚膜技术必然成为未来发展必不可少的技术之一。然而，目前国内厚膜电阻的印刷领域大都使用人工或半自动设备印刷，具有效率低、精度差的缺点。尤其是圆管状厚膜电阻，其形状与平面承印物相差很大，无法用现有丝网印刷设备印刷。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于圆管状承印物的全自动丝网印刷设备，可以实现自动上料、定位、印刷、检测和下料功能，实现全自动生产。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种用于圆管状承印物的全自动丝网印刷设备，包括机座、用于在上料工序A、定位工序B、印刷工序C和下料工序E之间输送承印物的转动盘，以及分别与上料工序A、定位工序B、印刷工序C、下料工序E相对应的上料装置、定位装置、丝网印刷装置和下料装置，所述上料装置、定位装置、丝网印刷装置和下料装置分别设置于所述机座上，所述转动盘包括可转动的基板和转动轴，转动轴可绕自身的中心轴转动地连接在所述基板上。

进一步地，所述转动轴上设置有定位台和用于使所述承印物与转动轴过盈配合的胀紧装置。

进一步地，还包括用于检测印刷是否合格的检测工序D，检测工序D设置在印刷工序C和下料工序E之间，还设置有与所述检测工序D相对应的视觉检测装置。

进一步地，所述视觉检测装置包括用于代替人眼检测的相机、光源、角度调节装置和高度调节装置，相机和光源设置在所述角度调节装置上，角度调节装置设置在所述高度调节装置上。

进一步地，所述转动轴与驱动装置连接。

进一步地，所述转动轴通过摩擦传动机构与驱动装置连接，所述摩擦传动机构包括具有摩擦力的主动摩擦片和被动摩擦片，主动摩擦片与所述驱动装置固定连接，被动摩擦片与所述转动轴固定连接。

进一步地，所述定位装置包括传感器、位置调节组件和控制器，传感器与所述位置调节组件固定连接，传感器与所述控制器电连接，控制器与所述驱动装置电连接。

进一步地，所述丝网印刷装置包括印刷网版、刮刀、回墨刀、印刷驱动机构和水平调节机构，所述刮刀和回墨刀与所述印刷驱动机构连接，印刷网版与所述水平调节机构连接。

进一步地，所述上料装置包括供料板和用于推动所述承印物的推动装置，供料板的底部以及推动装置的推动方向均与待上料的所述转动轴同轴。

进一步地，所述下料装置包括气爪、旋转臂、旋转气缸、模组和下料气缸，模组固定在所述机座上，并且与所述下料气缸连接，模组上设有所述旋转气缸，旋转气缸与所述旋转臂的一端连接，所述旋转臂的另一端设有用于抓取所述承印物的气爪。

本实用新型的有益效果：

该全自动丝网印刷设备可适用于尺寸不同的圆管状承印物，具有自动上料、定位、印刷、检测和下料功能，可以实现全自动生产，提高生产效率和产品精度，降低人工成本。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的全自动丝网印刷设备的结构示意图；

图2为本实用新型一个优选实施例的全自动丝网印刷设备的另一个角度的结构示意图；

图3为本实用新型一个优选实施例的转动盘和驱动装置的结构示意图；

图4为本实用新型一个优选实施例的转动盘和驱动装置的另一个角度的结构示意图；

图5为本实用新型一个优选实施例的转动盘和驱动装置的侧视图；

图6为本实用新型一个优选实施例的上料装置的结构示意图；

图7为本实用新型一个优选实施例的定位装置的结构示意图；

图8为本实用新型一个优选实施例的丝网印刷装置的结构示意图；

图9为本实用新型一个优选实施例的顶紧机构的结构示意图；

图10为本实用新型一个优选实施例的视觉检测装置的结构示意图；

图11为本实用新型一个优选实施例的视觉检测装置的爆炸图；

图12为本实用新型一个优选实施例的下料装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1-图3，为本实用新型的一较佳实施例，该用于圆管状承印物的全自动丝网印刷设备包括，机座100、转动盘200以及与上料工序A、定位工序B、印刷工序C、检测工序D、下料工序E相对应的上料装置300、定位装置400、丝网印刷装置500、视觉检测装置600和下料装置700。上料装置300用于承印物固定到转动盘200上，定位装置400用于找到印刷起点，丝网印刷装置500用于将厚膜电路印刷到承印物上，视觉检测装置600用于检测印刷质量，下料装置700用于将承印物从转动盘200上取下。本申请中，承印物为硬质圆管状物体，通常为镀有绝缘层的氧化铝陶瓷。以下对上述个组成部分分别作进一步详细介绍。

机座100设置在整个全自动丝网印刷设备的底部，用于支撑和固定全自动丝网印刷设备，并且使全自动丝网印刷设备的各部分组装成一体。

如图3所示，转动盘200主要包括基板210、转动轴220和步进式驱动机构。转动盘200可转动地竖直设置在机座100上，上料工序A、定位工序B、印刷工序C、检测工序D、下料工序E顺时针或逆时针地分布在转动盘200的周围。

基板210优选为圆板状，多个转动轴220均匀分布在基板210的边缘，基板210转动时可以带动转动轴220转动。基板210与步进式驱动机构(图中未示出)连接，由步进式驱动机构驱动绕圆心F旋转。在本申请的一个实施例中步进式驱动机构为电机和分割器，进一步地，在本申请的优选实施例中，步进式驱动机构为伺服电机。当然，基板210的形状不局限于圆板状，也可以为其他多边形板状，但是多个转动轴220到圆心F的距离应当相同。

转动轴220用于固定和支撑承印物，其数目可以有多个，例如至少有五个，均匀分布在基板210的边缘，并且分别与上料工序A、定位工序B、印刷工序C、检测工序D或下料工序E相对应。转动轴220可转动地设置在基板210上，具体地，基板210上设有轴承，转动轴220与该轴承相匹配，使转动轴220可以绕其自身的轴转动。

如图4和图5所示，转动轴220包括固定连接的驱动部221、轴部222和摩擦锁止机构223。驱动部221和轴部222分别位于基板210的两侧，两者固定连接，驱动部221用于带动轴部222绕自身的轴旋转，轴部222用于固定承印物。

驱动装置800为驱动部221提供动力，在本申请的一个实施例中，驱动装置800为固定在基板210上的电机，电机的输出轴与驱动部221固定连接。并不是每一个工序都需要承印物绕自身的轴转动，在需要承印物绕自身的轴转动的工序，例如本申请中的定位工序B、印刷工序C、检测工序D，才需要设置相应的驱动装置800。但是由于基板210带动转动轴220转动，故任何一个转动轴220均有可能转动到定位工序B、印刷工序C或检测工序D，故每个转动轴220均需与电机连接。本实施例虽然驱动装置800结构简单，但电机数目需与转动轴220数目相同。

继续参看图4，在本申请的另一个优选实施例中，驱动装置800包括驱动气缸810、驱动滑台820、驱动电机830和驱动导轨840。驱动气缸810和驱动导轨840固定在机座100上，驱动气缸810与驱动滑台820连接，带动驱动滑台820沿驱动导轨840往复运动。驱动滑台820与驱动电机830固定连接，驱动电机830的输出轴与驱动部221连接，从而驱动转动轴220绕自身的轴转动。

在本申请的一个优选实施例中，驱动部221与驱动装置800之间采用摩擦方式传动，即驱动部221通过摩擦传动机构900与驱动装置800连接。如图5所示，摩擦传动机构900包括具有摩擦力的主动摩擦片910和被动摩擦片920。主动摩擦片910与驱动电机830的输出轴固定连接，被动摩擦片920与驱动部221固定连接，主动摩擦片910通过摩擦力带动被动摩擦片920转动。

采用摩擦方式传动时，驱动气缸810驱动驱动电机830靠近基板210，使主动摩擦片910与被动摩擦片920相抵顶，通过主动摩擦片910与被动摩擦片920之间的摩擦力，带动转动盘200绕自身的轴旋转。当需要转动盘200停止转动时，驱动气缸810驱动驱动电机830远离基板210，使主动摩擦片910与被动摩擦片920分离，转动盘200此时停止转动，同时由于主动摩擦片910与被动摩擦片920已经分离，不会妨碍转动盘200的转动。

另值得注意的是，并不是每一个工序都需要承印物绕自身的轴转动，在需要承印物绕自身的轴转动的工序，例如本申请中的定位工序B、印刷工序C、检测工序D，才需要设置相应的驱动装置800。但是由于基板210带动转动轴220转动，故任何一个转动轴220均有可能转动到定位工序B、印刷工序C或检测工序D，故每个转动轴220均设有被动摩擦片920。

摩擦锁止机构223设置在被动摩擦片920与基板210之间，用于进一步增加主动摩擦片910和被动摩擦片920之间的摩擦力，具体地，如图5所示，摩擦锁止机构223包括固定杆2231、弹簧2232和耐磨块2233。

固定杆2231一端与基板210固定连接，靠近被动摩擦片920的另一端为自由端。弹簧2232套设在固定杆2231上，一端与基板210固定连接，靠近被动摩擦片920的另一端固定有耐磨块2233。

发生摩擦传动时，主动摩擦片910抵顶被动摩擦片，此时，弹簧2232发生形变，耐磨块2233抵顶被动摩擦片920，使主动摩擦片910与被动摩擦片920之间摩擦力增大，主动摩擦片910通过摩擦力带动被动摩擦片920转动。

轴部222的尺寸与承印物相匹配，使承印物能够套设在轴部222上，当然轴部222的尺寸也可以根据承印物的直径设定和更换。轴部222包括定位台2221，承印物套设在轴部222后，一端抵顶在定位台2221上，从而限制了承印物轴向方向的自由度。为了使承印物套设在轴部222上不发生相对转动，即限制承印物在径向方向上的自由度，轴部222上还设有胀紧装置(图中未示出)。承印物套设在轴部222上后，触发胀紧装置，使承印物与轴部222过盈配合，解决了承印物与轴部222相对滑动的问题。

使用时，承印物套设在转动轴220上后，基板210转动，带动承印物转动到相应工序后，基板210停止转动，该工序完成后，基板210再次转动带动承印物转动到下一工序，直到承印物被下料。

当转动盘200带动某一转动轴220转动到上料工序A时停止，承印物通过上料装置300自动套设在该转动轴220上。如图6所示，上料装置300包括供料板310和用于推动承印物的推动装置320。供料板310倾斜设置地固定在机座100上，并且其所在的平面与转动轴220所在的直线平行，使承印物在重力的作用下，自动下滑。优选地，供料板310的两侧还设置有挡板，使承印物沿供料板310移动，而不会从供料板310上滑落。供料板310的底部也可以设置挡板，使承印物下滑到与转动轴220同轴的位置时停止。

推动装置320固定设置在上料工序A的对面，推动装置320的推动方向与待上料的转动轴220同轴。推动装置320包括推动底座321、气缸322、传动组件323和推动块324。推动底座321固定在机座100上，气缸322和传动组件323固定在推动底座321上，推动块324固定在传动组件323上，气缸322通过传动组件323带动推动块324往复运动。具体地，传动组件323包括传动滑块3231和传动导轨3232，传动导轨3232固定在推动底座321上，传动滑块3231与气缸322固定连接，在气缸322的带动下沿传动导轨3232滑动。推动块324固定在传动滑块3231的一端，与转动轴220同轴设置，传动滑块3231带动推动块324沿转动轴220同轴的方向移动。

定位装置400设置在定位工序B，用于检测承印物上的印刷起点。如图7所示，定位装置400包括传感器410、定位支撑架450、位置调节组件和控制器(图中未示出)，位置调节组件包括定位导轨420、定位滑块430和定位夹块440。

定位支撑架450用于固定支撑整个定位装置400，其一端固定在机座100上，另一端设有定位夹块440。

本申请通过夹紧装置调节传感器410在竖直方向上的位置，在本实施例中，所述夹紧装置为定位夹块440。定位夹块440套设在定位支撑架450上，其一端为自由端，并设有螺丝(图中未示出)，通过调节螺丝，调整自由端开合的程度。当拧松螺丝，自由端开合较大时，定位夹块440可以相对定位支撑架450上下移动；当拧紧螺丝，自由端开合较小时，定位夹块440相对定位支撑架450固定。

定位导轨420倾斜地固定在定位夹块440上，使传感器410、转动轴220和圆点F可以在同一条直线上。定位滑块430与定位导轨420相匹配，传感器410固定在定位滑块430上，定位滑块430带动传感器410沿定位导轨420滑动。在本申请的优选实施例中，定位滑块430为可调燕尾槽滑台，传感器410包括但不限于色标传感器、光纤传感器、激光传感器和接近传感器。

传感器410与控制器电连接，控制器与驱动装置800电连接。传感器410将检测信号传递给控制器，控制器控制驱动装置800，驱动装置800带动转动轴220和承印物顺时针或逆时针转动一定角度。

如图8所示，丝网印刷装置500设置在印刷工序C，包括印刷网版510、用于印刷的刮刀520、用于回墨的回墨刀530和印刷驱动机构540。印刷网版510水平设置，刮刀520和回墨刀530并列设置在印刷网版510的上方。

印刷驱动机构540分别与刮刀520和回墨刀530固定连接，用于驱动刮刀520和回墨刀530上下移动，完成反复印刷和回墨。在本申请的一个实施例中，印刷驱动机构540包括印刷气缸541、印刷连杆542和印刷固定块543。印刷气缸541上端与印刷连杆542固定连接，下端抵顶印刷固定块543。印刷连杆542穿过印刷固定块543，印刷固定块543起到引导印刷连杆542上下移动的作用。印刷固定块543固定在下述水平调节机构550的水平调节导轨552上。

水平调节机构550用于调节印刷网版510在水平方向上的位置，水平调节机构550包括水平调节滑块553，印刷网版510与水平调节滑块553固定连接。水平调节机构550还包括水平调节气缸551和水平调节导轨552。水平调节气缸551与水平调节滑块553连接，驱动水平调节滑块553沿水平调节导轨552在水平方向上滑动。水平调节导轨552与竖直调节机构560固定连接。

竖直调节机构560用于调节水平调节机构550，进而调节印刷网版510、刮刀520、回墨刀530及印刷驱动机构540在竖直方向上的位置。竖直调节机构560包括竖直调节滑块563，水平调节导轨552与竖直调节滑块563固定连接。竖直调节机构560还包括竖直调节气缸561和竖直调节导轨562。竖直调节气缸561与竖直调节滑块563连接，驱动竖直调节滑块563沿竖直调节导轨562在竖直方向上滑动。竖直调节导轨562与机座100固定连接。

印刷前，转动盘200停止转动，使待印刷的承印物停在印刷工序C，然后通过水平调节机构550和竖直调节机构560，调节印刷网版510、刮刀520、回墨刀530、印刷驱动机构540等结构与承印物的相对位置。印刷时，印刷驱动机构540驱动刮刀520下降，水平调节机构550带动印刷网版510沿水平方向移动，同时设置在印刷工序C的驱动装置800带动转动轴220和承印物绕自身的轴旋转。印刷完成后，丝网印刷装置500复位，转动盘200旋转带动印刷后的承印物转动到检测工序D。

为了防止印刷过程中，承印物相对转动轴220滑动，印刷工序C的对面设置有顶紧机构570。如图9所示，顶紧机构570包括顶杆571、顶紧滑块572、顶紧导轨573、顶紧气缸574和顶紧基座575。顶紧基座575固定在机座100上，顶紧导轨573和顶紧气缸574分别固定在顶紧基座575上，并且顶紧导轨573与转动轴220所在的直线平行，即垂直于基板210。顶紧气缸574与顶紧滑块572固定连接，驱动顶紧滑块572沿顶紧导轨573滑动。顶杆571的一端呈台阶状，用于抵顶承印物，另一端与顶紧滑块572通过轴承(图中未示出)连接，顶杆571可以与承印物同步绕其自身的轴转动。

视觉检测装置600设置在检测工序D，用于检测印刷是否合格。如图10所示，视觉检测装置600包括用于代替人眼检测的相机610、光源620、角度调节装置630、高度调节装置640和支架650。支架650固定在机座100上，用于支撑视觉检测装置600。

高度调节装置640用于调节相机610和光源620的高度，在本申请的一个实施例中，高度调节装置640为夹块，其结构和原理与定位夹块440相同，在此不做赘述。

如图11所示，角度调节装置630固定在高度调节装置640上，用于调节相机610和光源620相对待检测承印物的角度。角度调节装置630包括开设有扇形调节孔(图中未示出)的第一板631和开设有圆孔的第二板632。第一板631和第二板632部分重叠，使扇形调节孔与圆孔相配合，通过螺丝夹紧调节。

检测过程中，检测工序D设有的驱动装置800带动承印物绕自身的轴旋转，完成检测。检测后，转动盘200旋转带动承印物转动到下料工序E。

下料工序E设置有下料装置700，用于将检测后的承印物从转动轴220上取下。如图12所示，下料装置700固定在机座100上，包括气爪710、旋转臂720、旋转气缸730、模组740和下料气缸750。

模组740固定在机座100上，并且与下料气缸750连接，由下料气缸750驱动。模组740上设有旋转气缸730，旋转气缸730与旋转臂720的一端连接，用于驱动旋转臂720绕一端旋转。旋转臂720的另一端设有用于抓取承印物的气爪710。

使用时，下料气缸750驱动模组740，使旋转气缸730、旋转臂720和气爪710向靠近待下料承印物的方向移动，气爪710处于收缩状态，从承印物的一端插入后张开，使承印物与气爪710过盈配合，承印物固定在气爪710上。下料气缸750再次驱动模组740，使旋转气缸730、旋转臂720和气爪710向远离待下料承印物的方向移动，使承印物脱离转动轴220。旋转气缸730再驱动旋转臂720旋转180°，气爪710收缩，承印物被下料，可以进入后续生产。

全自动丝网印刷设备可适用于尺寸不同的圆管状承印物，具有自动上料、定位、印刷、检测和下料功能，可以实现全自动生产，提高生产效率和产品精度，降低人工成本。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。