一种针对瓦楞纸板的喷墨打印设备的制作方法

本实用新型属于瓦楞纸板加工技术领域，具体涉及一种针对瓦楞纸板的喷墨打印设备。

背景技术：

由多层瓦楞纸粘合而成的瓦楞纸箱板纸是包装材料里一种非常常见的消耗性材料,一般称为“瓦楞纸板”在平面方向具有一定的强度和硬度，两个平面一面称为“面纸面”，一面称为“内纸面”，瓦楞纸板用于包装其他物品时主要分为两种应用场合，一种是用于“衬板”和“内支撑板”或“内隔离板”；一种用于制成具有六个面(含重叠部分)的外包装纸箱，被折叠成纸箱前的瓦楞纸板一般叫做“箱纸原片”，本实用新型涉及的就是在这种箱纸片的面纸面上进行的彩色图案和(或)文字的喷墨打印的一种设备，整机作为产品名称一般为数码打印机或瓦楞纸板工业数码打印机或打印机等。

在箱纸原片一般是长方形(含正方形)的面纸面上进行印刷具有广告宣传效应的或说明告知作用的彩色图案和(或)文字的设备目前主要分两大类：

传统的辊筒式套色模板印刷的特点：

1.因为每一种基本颜色都占用一个辊筒的空间和位置，这样顺序排列下来以后，印刷设备的整机整体布局和占地空间显得特别庞大；2.实体模板多，更换印刷图案必须对应更换模板，而且更换模板需要很长时间，更换完的模板需要反复校对全部的配合精度，使机器设备印刷的准备时间周期变得很长；3.不适合对数量较少的订单的生产，体现在换单准备的工作响应周期长、材料成本(制成品相对于原材料)相对高；4.适合数量大的单一品种订单长时间不换单式生产。

传统的辊筒式套色模板印刷的缺点和市场应用的不足：

(1)占用生产车间空间巨大,结构组合繁多,维护工作总量和各部配合精度校对工作总量非常大；

(2)需要操作和监控的工位多,所需人工数量大幅增加；

(3)换单周期长,上一订单与下一订单之间间隔时间长,换单准备工作繁琐；

(4)需要制备大量不同订单的胶质模板，还需另外准备一处或多处专门用于保存这些模板的仓库或储藏间，随着订单品种的增多，模板累积的数量将会越来越庞大；

(5)对数量小、批次多的印刷订单制造时，单位成本非常高。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种针对瓦楞纸板的喷墨打印设备。

本实用新型采用的技术方案是：一种针对瓦楞纸板的喷墨打印设备，包括机架、纸板限高机构、输送皮带机构、喷印机构和喷头擦拭机构；

所述输送皮带机构包括输送皮带、皮带头轮、皮带尾轮、第二电机、和负压吸附箱；所述皮带头轮、皮带尾轮通过输送皮带传动连接，所述皮带头轮与所述第二电机输出输驱动连接，所述负压吸附箱用于将纸板牢牢吸附于所述输送皮带表面；

所述纸板限高机构包括第三电机、同步带轮、同步带、用于挡住纸板的挡板、用于将纸板压紧在输送皮带表面的弹簧压片；所述第三电机输出输与同步带轮驱动连接，所述同步带轮与同步带传动连接，所述挡板与金属片固定；

所述喷头擦拭机构包括第四电机、滚筒传动轴、滚筒支撑轴和无纺布传动轴；所述无纺布传动轴上装有擦拭布辊，从上方绕过所述滚筒支撑轴，并缠绕在所述滚筒传动轴上，所述第四电机输出输与所述滚筒传动轴驱动连接；

所述喷印机构包括四组喷印通道，每组喷印通道含有若干个喷印喷头和一个喷头底板；所述喷印通道在升降框架的带动下实现上下移动，所述升降框架通过升降机构驱动。

所述机架由若干拉梁和若干立柱组成，其中侧框架拉梁与立柱为焊接，顶框架拉梁为螺接，所述喷印机构安装在所述机架内部。

本实用新型的有益效果是：

(1)、采用平面阵列布局的多喷头喷墨形式将图案文字快速绘制在瓦楞纸的面纸面上；

(2)、操作工位只有一处，只需一人即可对全机进行生产操作和运行管理；

(3)、整机订单管理系统预存不限量的电子图片类订单信息库，根据需要随时调取需要的单号即时生产；

(4)、无需实体印刷模板，也就不需要另设保存模板的场所，生产订单换单为电子信息的实时传输方式，如同在电脑上打开一个常规文件般容易操作；

(5)、用于喷墨打印的喷头不与纸板表面直接接触，喷头阵列组合机构一次固定安装定位后，无论怎么换单，都不改变其相对位置，因此无磨损，无接触碰撞，无摩擦损伤类消耗；

(6)、换单确认成功和整机设备换单准备阶段的调整结束这两个时间周期极短，一般不超过3分钟即可完全进入“新进料-出成品”的换单后待机模式；

(7)、单一订单加工数量规模适应性强，少量多批次和大数量独立订单均能流畅运行。

本实用新型所述喷墨打印设备通过所述纸板限高机构对所述纸板进行限位，从而实现对通过的纸板进行筛选，所述喷印机构能根据预定幅宽的需要快速调整数量，所述喷头擦拭机构能有效清理喷头的喷印面，防止喷头堵塞，相较于现有的打印设备，能够快速响应需求终端的小批量个性化的纸板，具有现实的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的另一角度结构示意图；

图3为本实用新型所述纸板限高机构的斜视图；

图4为本实用新型所述输送皮带机构的主视图；

图5为本实用新型所述喷印机构的主视图；

图6为本实用新型所述喷头擦拭机构的斜视图；

图7为本实用新型所述升降机构的主视图；

图8为本实用新型原理示意图。

图中，1-升降框架、2-第一电机、3-喷头擦拭机构部装、4-皮带尾轮、5-支腿、6-皮带机调节座、7-底座、8-改向滚轮、9-中间撑杆、10-皮带头轮、11-吸附挡板、12-擦拭机构盖板、13-第二电机、14-同步带轮、15-第三电机、16-金属片、17-同步带、18-张紧轮、19-挡板、20-弹簧压片、21-输送皮带、22-吸附移动挡板、23-四组喷印通道、24-喷印喷头、25-喷头底板、26-毛刷、27-第四电机、28-滚筒传动轴、29-无纺布传动轴、30-滚筒支撑轴、31-无纺布挡板、32-编码器、33-第一转向器、34-第五电机、35-第一联轴器、36-第一传动轴、37-第二联轴器、38-第二转向器、39-第三联轴器、40-第四联轴器、41-第二传动轴、42-第五联轴器、43-第三转向器、44-第六联轴器、45滑块座、46-齿轮、47-第一丝杆、48-第二丝杆、49-第一螺母座、50-第二螺母座、51-齿条、52-滑轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

参阅图1和图2所示，一种针对于瓦楞纸板的喷墨打印设备，包括机架、纸板限高机构、输送皮带机构、喷印机构和喷头擦拭机构；所述输送皮带机构包括输送皮带21、皮带头轮10、皮带尾轮4、第二电机13、和负压吸附箱；所述皮带头轮10、皮带尾轮4通过输送皮带21传动连接，所述皮带头轮10与所述第二电机13输出输驱动连接，所述负压吸附箱用于将纸板牢牢吸附于所述输送皮带21表面；所述纸板限高机构包括第三电机15、同步带轮14、同步带17、用于挡住纸板的挡板19、用于将纸板压紧在输送皮带表面的弹簧压片20；所述第三电机15输出输与同步带轮14驱动连接，所述同步带轮14与同步带17传动连接，所述挡板19与金属片16固定；所述喷头擦拭机构包括第四电机27、滚筒传动轴28、滚筒支撑轴30和无纺布传动轴29；所述无纺布传动轴29上装有擦拭布辊，从上方绕过所述滚筒支撑轴30，并缠绕在所述滚筒传动轴28上，所述第四电机27输出输与所述滚筒传动轴28驱动连接；所述喷印机构包括四组喷印通道23，每组喷印通道23含有若干个喷印喷头24和一个喷头底板25；所述喷印通道23在升降框架1的带动下实现上下移动，所述升降框架1通过升降机构驱动。所述机架由若干拉梁和若干立柱组成，其中侧框架拉梁与立柱为焊接，顶框架拉梁为螺接，所述喷印机构安装在所述机架内部。

所述机架用于对安装在其上的各个组件提供物理支撑；所述纸板限高机构，可有效的防止原料纸板中翘曲、折边、起层、同时双张输入的等不良纸板或不满足原料输入条件情况的物料通过，从而有效的保护打印喷头不被此类纸板刮坏或撞坏；所述输送皮带机构，将负压吸附箱置于输送带的下方，利用负压吸附力将纸板牢牢的吸在输送皮带表面，从而将纸板从打印区域通过；所述喷印机构，可根据整机预定幅宽的需要调整喷头数量，喷印通道之间也装有防翘曲等不良纸板碰撞喷头的机构，该机构可根据纸板大小调节，以适应纸板原料的各种宽度，有效的让翘纸板顺利通过以免撞伤喷头；所述喷头擦拭机构，可以有效的清理干净喷头的喷印面，防止喷头的喷孔被墨水等杂物堵住。

参阅图3所示，所述第三电机15输出动力给所述同步带轮14间接带动同步带17运动，当不良纸板或是翘边严重的纸板通过时，会撞到所述挡板19，所述挡板19带动所述金属片16驱动开关，从而使所述喷墨打印机停止打印并使喷头所在机构升高，让不良纸板通过，并输出到不良区域去，避免擦伤喷头影响打印效果。待不良纸板确认经过后，喷头所在机构再降回打印位置，继续进行打印作业。所述弹簧压片20将纸板压紧在输送皮带表面便于纸板吸附牢固。

参阅图7所示，在打印开始之前，根据设定的纸板的厚度，升降机构工作原理如下：所述第五电机34输出动力给所述第一转向器33，所述第一转向器33往齿条侧依次带动所述第一联轴器35、第一传动轴36、第二联轴器37、第二转向器38和第三联轴器39运动，间接带动所述第一丝杆47转动，固定在所述第一螺母座49上的螺母(与螺母座固定，未在图中标出)在所述第一丝杆47的转动下发生竖直方向的移动，同时所述第一转向器33往滑轨侧依次带动所述第四联轴器40、第二传动轴41、第五联轴器42、第三转向器43和第六联轴器44运动，间接带动所述第二丝杆48转动，固定在所述第二螺母座50上的螺母(与螺母座固定，未在图中标出)在所述第二丝杆48的转动下发生与第一螺母同步的竖直方向的移动，同时固定在所述滑块座45上的滑块(未在图中标出)沿着所述滑轨52，所述齿轮46啮合所述齿条51，同时同步，共同完成所述升降框架1的升降运动，所述升降框架1带动所述喷车进行升降运动。所述第五电机34的一端装有所述编码器32，用来精确记录框架升降的距离，所述齿条51上螺丝可以调节横向位置用来固定所述喷车的横向位置避免所述滑块与所述滑轨52的间隙产生晃动，从而完成喷车升降的精确定位运动。

参阅图4、图1和图2所示，打印开始时，纸板从吸附过道输送到皮带机输送机构上，所述第二电机13输出动力给所述皮带头轮10，所述皮带头轮10带动所述输送皮带21运动并间接带动所述皮带尾轮4转动，用于输送要打印的纸板，所述负压吸附箱则将纸板牢牢吸附于所述输送皮带21表面，让纸板更加稳定的通过喷印区域，该负压大小可以通过调节皮带机内部的风板位置来调节，根据订单纸板大小需求不同可进行调节，该负压大小与纸板的面积满足如下关系式：

f＝δp×n×d²

p＝λ×f

其中，f(n)-负压箱对纸板产生的负压力、δp(mpa)-皮带机内部和外界产生的压强差、n-负压箱露出的气孔数、d(m)-负压箱上气孔的孔间距、p(kw)-风机输出的功率、λ(kw/n)-风机对纸板产生单位作用力所需要的功率系数、n0-负压箱上的总气孔数、μ-λ和δp两个常量的乘积组成的新的常量。

所述负压吸附箱内有无极调节装置，便于调节吸附区域以便适应不同纸板的大小，而不需要一直开在最大，从而产生节能的效果。

参阅图5所示，所述喷印机构含有四组喷印通道23，每组所述喷印通道23含有若干个喷印喷头24和一个喷头底板25，所述喷印通道23在所述升降框架1的带动下实现上下移动，所述喷印喷头24在专用驱动电路板的驱动下进行喷印工作，所述喷印通道23之间装有防翘纸板机构，该机构可根据纸板大小调节，以适应纸板宽度，可有效的让翘纸板顺利通过以免撞伤喷头。

参阅图8所示，打印时，墨水从缓冲盒通过电磁阀和过滤器送入主墨盒中，当位于纸板进入皮带机那一侧的光眼检测到有纸板送入时，根据预先设定好的皮带机的输送速度和打印图案等参数，喷印喷头24会依次喷出墨水，在光眼检测到有纸板通过时，距离光眼最近的喷头喷墨时间满足关系式：

其中，t-从光眼检测到纸板到喷头喷墨中间得间隔时间、l0-距离光眼最近的一排喷头与光眼沿纸板方向的距离、v-纸板运动速度。

相邻的两排喷头，靠后的一排喷头的喷墨时间与靠前得一排喷头的喷墨时间间隔满足关系式：

其中，δt-相邻的两排喷头，靠后的一排喷头的喷墨时间与靠前得一排喷头的喷墨时间间隔、δl-相邻两排喷头的间隔距离、v-纸板运动速度。

注意纸板之间需要有间隔(间隔距离大于等于光眼工作的一个扫描周期t0×纸板运动速度v即可)，因为光眼只检测从无纸板到有纸板的一个上升沿信号，光眼与各喷头的距离为固定值，根据设置的参数，所述喷印喷头24在专用驱动电路板的驱动下按顺序进行喷印工作，完成整个喷印过程。

参阅图6所示，将干净的擦拭布辊装在所述无纺布传动轴29上，从上面绕过所述滚筒支撑轴30，并缠绕在所述滚筒传动轴28上，所述第四电机27输出动力给所述滚筒传动轴28将擦拭过的无纺布卷在一起，并确保每次擦拭都是干净的布。

本实用新型采取以上方案以后，所制成的单机整机设备具有明显的优点：

1、整机所占体积相对传统模板式印刷机小了很多，约仅相当于传统模板印刷机体积的35％。

2、减少操作工位至1人/台。

3、维护简单，原料纸板输送过程流畅，不满足输入条件的纸板处理容易，喷头擦拭等常规维护工作，均已实现自动化。

4、可快速换单，全机无实物模板，图案模板全部电子化。

5、换单准备期短，整机控制系统并入所在瓦楞纸板打印线的生产管理系统，接受新订单后，机上各部均按新单尺寸自动调整到位，等待纸板的到来。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。