一种适用于喷线机的非接触式可变速喷头及其控制方法与流程

本发明涉及喷线机领域，特别是一种适用于喷线机的非接触式可变速喷头及其控制方法。

背景技术：

喷线机(或画线机)被广泛应用于制衣和制鞋工业中,用于在水平放置的布料上按下道工序(如裁切)的要求喷出相应形状的线条，作为下道工序的工艺线。而喷头是喷线机的关键零部件，一般喷线机的喷头在工作时与布料不接触,保持有一小段距离,因此是一种非接触式喷头。

现有的喷线机(如图6所示)的喷头是以恒定速度进行喷墨的,而喷线机的驱动机构包括x轴驱动和y轴驱动，x轴和y轴驱动均是由丝杆导轨加伺服电机驱动的,喷头固定于x轴轨道的滑台上，由喷线机的运动控制卡和控制软件控制喷头的x轴和y轴方向上的移动,以实现在布料上喷出各种形状的线条。而因为机械原因，在喷头走直线时，喷头的移动速度会相对较快，而在喷头走到拐点或曲线时移动速度则会相对较慢,同时又由于非接触式喷头是以定速喷出的,则会导致喷在布料上的直线细、曲线粗,线条拐角的地方则会更粗甚至或形成积墨的现象，大大影响了喷线机的喷线效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于喷线机的非接触式可变速喷头及其控制方法，在不改变现有喷线机的基础结构下，保持喷头喷出线条的粗细均匀性，提升喷线效果。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种适用于喷线机的非接触式可变速喷头，包括：

壳体；

驱动装置，所述驱动装置包括沿水平方向设置于壳体内上部的直线模组以及用于驱动直线模组的伺服电机，所述直线模组的左右两端分别设置有第一行程开关和第二行程开关，直线模组的滑台表面设有与所述第一行程开关的触点和第二行程开关的触点相配合的限位块，所述直线模组的滑台下端固定有无刷电机，所述无刷电机的输出端竖直向下；

分流盘，所述分流盘位于壳体内下部，所述无刷电机的输出端与分流盘的中心垂直连接，分流盘的表面周圈均匀布设有若干个分流孔，任意所述的分流孔沿分流盘的径向分布，且分流孔为一端大另一端小的渐变式结构，分流孔的大端朝向分流盘的圆心；

喷嘴，所述喷嘴竖直固定于壳体内并与喷线机的供墨系统连接,所述壳体的底部正对喷嘴设置有喷液通过孔，所述分流盘位于喷嘴和喷液通过孔之间；且当所述限位块与第一行程开关接触时，所述分流孔的小端与喷嘴相对；当所述限位块与第二行程开关接触时，所述分流孔的大端与喷嘴相对；

喷头控制系统，用于检测喷线机x轴轨道和y轴轨道的伺服电机的驱动脉冲信号，控制驱动装置调整分流盘与喷嘴的相对位置。

进一步，所述壳体为矩形结构，壳体的底部设置有残料收集池，所述残料收集池内设置有与喷线机的供墨系统连接的残料回收泵；壳体的底部一角由拆卸式的残料收集盒组成，所述残料收集盒与残料收集池连通，所述喷液通过孔位于残料收集盒的底部，且残料收集盒底部的上表面环绕所述的喷液通过孔设置有凸台；所述分流盘位于残料收集池的上方并通过残料收集池的侧壁开口伸入残料收集盒内的喷液通过孔上方。

进一步，所述分流孔呈等腰锐角三角形。

进一步，所述残液收集池内安装有液位传感器。

一种适用于喷线机的非接触式可变速喷头的控制方法，包括以下步骤：将喷头固定于喷线机的x轴轨道的滑台上，壳体底部的喷液通过孔与喷线机的工作台面相对；在喷线过程中，所述喷头控制系统不间断的取样喷线机的x轴伺服电机的驱动脉冲信号数量x,和喷线机的y轴伺服电机的驱动脉冲信号数量y,并按公式计算出p值；喷头控制系统对p值与分流盘的行程范围进行拟合调试,将喷头在喷线机的x轴和y轴方向上的移动速度与喷头的喷墨量进行匹配，得出p值范围；当p值达到设定的最大值时,给出驱动信号至壳体内置的伺服电机，驱动分流盘平移，使分流盘上的分流孔的大端处于喷嘴下方；当p值达到设定的最小值时,给出驱动信号至壳体内置的伺服电机，驱动分流盘平移，使分流盘上的分流孔的小端处于喷嘴下方。

本发明的有益效果在于：本发明对现有的喷线机的喷头进行了全新的设计，喷头壳体内部设置介于喷嘴和喷液通过孔之间的分流盘和分流盘的驱动装置，喷线机的供墨系统使墨水形成合适的压力,并经过过滤后到达喷嘴,由喷嘴连续喷出,喷出的墨线通过在无刷电机驱动下连续旋转的分流盘进行隔断，变成断续的墨滴从喷液通过孔喷出,分流盘除了自身的旋转外，还可以在壳体内上方的直线模组作用下，左右在一定的行程范围内移动,分流盘表面周圈开设形状合适的异形分流孔(一端大一端小的渐变结构)，使得连续喷出的墨水通过分流孔时，在不同的位置有不同的隔断效果；通过喷头控制系统给出伺服电机的信号来调整分流盘的分流孔处于喷嘴下方的不同位置，就可以解决调整喷出墨点大小和间隔时间的问题,从而实现了非接触式喷头的变速目的。

本发明的克服了传统喷线机喷线粗细不可控的难题，实现了喷线机的喷头无论走直线、曲线或拐角，喷出的墨在布料上均是粗细均匀的线条，提升了喷线机的喷线效果。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图一；

图3是本发明的内部结构示意图二；

图4是本发明的剖视结构图；

图5是分流盘的结构示意图；

图6是喷线机的结构示意图；

其中：1-壳体、101-隔板、102-残料收集池、103-残料回收泵、104-残料收集盒、105-喷液通过孔、106-凸台、2-分流盘、201-分流孔、3-喷嘴、4-直线模组、401-滑台、402-限位块、5-伺服电机、6-第一接触开关、7-第二接触开关、8-无刷电机、9-连接轴、10-支撑架、11-液位传感器、12-喷线机、13-x轴轨道、14-y轴轨道、15-喷头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

参照图1至图4所示的一种适用于喷线机的非接触式可变速喷头，包括：壳体1，驱动装置，分流盘2，喷嘴3以及喷头控制系统。

所述壳体1，本实施例中的壳体1为矩形结构，壳体1的底部通过隔板101分隔有残料收集池102，所述残料收集池102内设置有与喷线机的供墨系统连接的残料回收泵103。

本实施例中于所述的残液收集池102内还安装有液位传感器11，用于检测残液收集池102内积累墨水的液位，及时通过残料回收泵103将墨水回收再利用。

壳体1的底部一角由拆卸式的残料收集盒104组成(可以通过螺栓安装，便于拆卸对内部喷嘴3进行检修)，所述残料收集盒104与残料收集池102连通。

所述驱动装置包括沿水平方向设置于壳体1内上部的直线模组4以及用于驱动直线模组4的伺服电机5。所述直线模组4的左右两端分别设置有第一行程开关6和第二行程开关7，直线模组4的滑台401表面设有与所述第一行程开关6的触点和第二行程开关7的触点相配合的限位块402，第一行程开关6和第二行程开关7用于限定滑台的行程，限位块402与第一行程开关6和第二行程开关7接触后则表示达到了最大行程位移，滑台相应停止移动。

所述直线模组4的滑台下端固定有无刷电机8，所述无刷电机8的输出端竖直向下连接有连接轴9。

同时本实施例中于无刷电机8上还固定有支撑架10，连接轴9安装于支撑架10上的轴承内并通过隔板101上的条形孔(图中未体现，条形孔用于防止干涉连接轴9的左右平移，尺寸略大于连接轴9外径即可)伸入残料收集池102上方。

所述分流盘2位于残料收集池102内并不与池底接触，所述连接轴9与分流盘2的中心垂直连接，可以由无刷电机8驱动分流盘2自转。

参照图5所示，分流盘2的表面周圈均匀布设有若干个分流孔201，任意所述的分流孔201沿分流盘2的径向分布，且分流孔201为一端大另一端小的渐变式结构，分流孔201的大端朝向分流盘2的圆心；作为优选实施方式，本申请的分流口201采用等腰锐角三角形设计。

所述喷嘴3竖直固定于壳体1内并与喷线机的供墨系统连接,所述壳体一角的残料收集盒104的底部正对喷嘴3设置有喷液通过孔105，且残料收集盒104底部的上表面环绕所述的喷液通过孔105设置有凸台106，以防止残留的墨水直接从喷液通过孔105流出影响喷墨。

所述分流盘2通过残料收集池102的侧壁开口伸入残料收集盒104内的喷液通过孔105上方,正好处于喷嘴3和喷液通过孔105之间。

随直线模组4的滑台移动，当所述限位块402与第一行程开关6接触时，此时分流孔201的小端a点正好与喷嘴3相对；当限位块402与第二行程开关7接触时，此时分流孔201的大端c则正好与喷嘴3相对。

所述喷头控制系统用于检测喷线机x轴轨道和y轴轨道的伺服电机的驱动脉冲信号，控制驱动装置调整分流盘2与喷嘴3的相对位置；喷头控制系统可依托于喷线机自带的控制软件进行设计，可实现上述功能即可。

本发明的非接触式可变速喷头的控制方法如下：

参照图6所示，将整个喷头15固定于喷线机12的x轴轨道13的滑台上，壳体底1部的喷液通过孔105与喷线机12的工作台面相对。

喷线机12的供墨系统使墨水首先在蠕动泵的作用下形成合适的压力,墨水经过过滤后到达喷嘴3,由喷嘴3连续喷出,喷出的墨线通过连续旋转的分流盘2进行隔断变成断续的墨滴,分流盘2可以除了本身的旋转还可以在驱动装置的作用下左右在一定的行程范围x内移动,分流盘2周圈开设的异形的分流孔201(一端大一端小的渐变式结构)，可以使连续喷出的墨水通过时在不同的位置有不同的隔断效果。

分析喷嘴3在分流盘2的行程范围x内，分别处于正对分流盘2的三个位置点a、b、c的情况,连续喷出的墨水在a点(即分流孔2的外侧小端)，被通过的墨点最短且间隔时间最长；连续喷出的墨水在c点(即分流孔2的内侧大端)，被通过的墨点最长且间隔时间最短,连续喷出的墨水在b点，则被通过的墨点长度和间隔时间居中；这样就可以实现喷头喷墨的变速调节。

再通过喷头控制系统给出喷头内置的伺服电机5信号，即可调整分流盘2处于喷嘴3下方的不同位置，达到随时调整喷出墨点大小和间隔时间的目的。

在喷嘴3在喷线过程中，通过喷头控制系统不间断的取样喷线机的x轴伺服电机的驱动脉冲信号数量x,和喷线机的y轴伺服电机的驱动脉冲信号数量y,并按公式计算出p值。

喷头控制系统利用软件对p值与喷头在分流盘的左右平移的行程范围x下的喷墨量进行拟合调试,将喷头在喷线机的x轴和y轴方向上的移动速度与喷头的喷墨量进行匹配，即可得出p值范围；当实时检测的p值达到设定的最大值时,给出驱动信号至壳体内置的伺服电机5，驱动分流盘2平移，使分流盘2上的分流孔201的大端c处于喷嘴3下方；检测的p值达到设定的最小值时,给出驱动信号至壳体内置的伺服电机5，驱动分流盘2平移，使分流盘2上的分流孔201的小端a处于喷嘴3下方。

这样即喷头在喷线机的x/y轴移动速度快时,相应的调整喷头喷的墨滴长，时间间隔短；喷头在x/y轴移动速度慢时，则相应的调整喷头喷的墨滴短，时间间隔长；这样可以使得喷头无论走直线、曲线还是拐角，喷头喷出的墨在布料上形成的线都是粗细均匀的，从而提升了喷线机的喷线效果。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。