编码器减震自适应系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种编码器减震自适应系统，包括固定于机台的固定板及固定于固定板的消震机构。消震机构包括第一自适应板和第二自适应板，均与固定板间隔设定距离。固定在固定板上且贯穿固定板的多个直线轴承。穿过直线轴承中心孔、垂向固定连接第一自适应板和第二自适应板的多个轴承滑竿，直线轴承与穿入其内的轴承滑竿能够相对滑动。设置于第一自适应板与固定板之间的弹性支撑装置，用以支撑第一自适应板并使第一自适应板能够在垂线方向移动。设置于第一自适应板上方并与固定板固定连接的缓冲装置，在第一自适应板沿垂向远离固定板运动时缓冲装置向第一自适应板施加与其运动方向相反的作用力。第二自适应板的下端面固定安装编码器固定座。
【专利说明】编码器减震自适应系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及印刷品检测领域，具体涉及一种编码器减震自适应系统。
【背景技术】
[0002]印刷品质量检测是检查和认定印刷品是否符合质量标准和满足客户要求的一个重要过程，做好印刷过程的质量检验工作，可以较好地防止或减少各种质量问题的发生，对提高印刷品的质量具有十分重要的意义。
[0003]图1示出了现有市面上常用印刷品质量检测系统的结构示意图。如图1所示，印刷品质量检测系统包括检测机台101、编码器102和同步测量轮103、高速线扫描相机104及中央处理器105。检测机台101上安装传送装置，用于传送待检测印刷品106。编码器102固定于检测机台101上，同步测量轮103套设于编码器的检测轴上。同步测量轮103的胶面与待检测印刷品的表面或关联物体表面接触，并在待检测印刷品移动时与其同步移动，编码器的检测轴随同步测量轮103转动，每当编码器的检测轴旋转一个设定角度后编码器内部的码盘将检测轴的角位移转换为电信号后再把电信号转变成脉冲信号发送给图像采集设备，作为图像采集设备的触发信号，以触发设备中的相机进行采图。
[0004]随着人们不断追求印刷品生产效率的提高，工业现场对质量检测系统单位时间内能够检测印刷品数量的要求也随之提高。增加单位时间内检测待印刷品的数量，提高检测机台上传送装置的传送速度是行之有效的方法。目前，用于检测机台上的传送装置的传送速度已由最初的80?90米/分钟上升到650米/分钟。但随着传送速度的增加，检测机台的震动幅度就越大。图2示出了现有机台上固定编码器的连接件的结构示意图。如图2所示，连接件包括安装座201、编码器安装环202，拉力弹簧结构203，安装座201固定于机台上，编码器安装环202的一端用于固定编码器。拉力弹簧结构203用于拉紧编码器安装环202使编码器安装环202固定。在机台震动幅度较大时，编码器安装环202随机台也会产生较大幅度的震动，同时编码器安装环202与机台之间的拉力弹簧结构203在机台的震动下，也会对编码器安装环202施加弹簧压力和弹簧拉力，从而使编码器安装环202在轴向方向的震动效应更加明显。相应地，固定安装于编码器安装环202上的编码器、以及安装于编码器检测轴上的同步测量轮在轴向方向的震动效应也会非常明显。
[0005]当同步测量轮产生大幅震动时，同步测量轮在某些时刻会远离待检印刷品表面，因而会造成同步测量轮会出现不旋转、旋转过快或过慢的情况，相应地，编码器的检测轴也会出现不旋转、旋转过快或过慢的情况，此时编码器不向图像采集装置发送触发信号或信号过快或过慢，从而造成检测数据丢失或异常。在检测数据丢失或异常的情况下，图像采集装置采集到的图像出现部分丢失、有伸缩变化或扭曲等问题。图像数据丢失、有伸缩变化或出现扭曲均确认相应的待检测印刷品为不合格产品，而实际中待检测印刷品并不一定存在缺陷，因而造成检测系统的误检，影响检测系统的精度与可信性。
【发明内容】
[0006]本发明的发明目的在于针对上述印刷品质量检测系统中出现的问题提供一种编码器减震自适应系统，以保证在机床出现较强震动时编码器的受力与运动状态不会发生变化，始终与待检测印刷品保持同步，进而提高印刷品质量检测系统的精度与可信性，降低检测系统的误检率。
[0007]根据本发明的实施例，提供了一种编码器减震自适应系统，包括:机台、编码器固定座、一端固定于所述机台的固定板及固定于所述固定板另一端的消震机构；所述消震机构包括:
[0008]第一自适应板和第二自适应板，分设于所述固定板的上方和下方、且均与所述固定板间隔设定距离；
[0009]多个直线轴承，固定在所述固定板上且贯穿所述固定板；
[0010]穿过直线轴承中心孔、并在垂线方向固定连接第一自适应板和第二自适应板的多个轴承滑竿，直线轴承与穿入其内的轴承滑竿能够相对滑动；
[0011]弹性支撑装置，设置于第一自适应板与所述固定板之间，用以支撑第一自适应板并使第一自适应板能够在垂线方向移动；
[0012]缓冲装置，设置于第一自适应板上方并与所述固定板固定连接，在第一自适应板沿垂线方向远离固定板运动时缓冲装置向第一自适应板施加与其运动方向相反的作用力；
[0013]第二自适应板的下端面固定安装所述编码器固定座。
[0014]优选地，所述弹性支撑装置包括至少一根第一弹簧，每根第一弹簧的底端与所述固定板的上表面固定连接，每根第一弹簧的顶端与第一自适应板的下表面固定连接。
[0015]优选地，所述弹性支撑装置包括多根第一弹簧时，多根第一弹簧在未发生弹性形变前的高度相等。
[0016]进一步地，所述弹性支撑装置还包括设置于每根弹簧中间的弹簧支撑柱，其中，
[0017]所述弹簧支撑柱通过其底端垂直固定于所述固定板的上表面，所述弹簧支撑柱的顶端贯穿第一自适应板上开设的第一通孔沿垂直方向向上延伸设定长度；
[0018]所述弹簧支撑柱的直径小于第一通孔的内孔径。
[0019]优选地，所述缓冲装置包括连接杆，所述连接杆的顶部设有阻挡块，所述连接杆贯穿第一自适应板上开设的第二通孔并通过其底端固定于所述固定板上；所述阻挡块下表面与第一自适应板上表面距离设定高度；所述连接杆的外径小于第二通孔的内孔径；
[0020]所述连接杆位于第一自适应板上表面与所述阻挡块的下表面之间的部分套有第二弹簧。
[0021]作为另一优选方案，缓冲装置包括螺栓，所述螺栓的螺栓头位于第一自适应板上表面设定高度处，所述螺栓的螺柱贯穿第一自适应板上开设的第二通孔并通过其底端固定于所述固定板上；所述螺柱的外径小于第二通孔的内孔径；
[0022]所述螺柱位于第一自适应板上表面与所述阻挡块的下表面之间的部分套有第二弹黃。
[0023]作为再一优选方案，所述缓冲装置包括:
[0024]阻挡块，设置于所述弹簧支撑柱的顶端；
[0025]第二弹簧，套设于所述阻挡块的下表面与第一自适应板上表面之间的弹簧支撑柱上。
[0026]优选地，轴承滑竿的个数为4个，4个轴承滑竿的轴心连线为矩形。
[0027]优选地，编码器固定座包括支撑部和固定部，所述支撑部的顶端固定于第二自适应板的下表面；所述固定部呈圆弧状，所述固定部的圆弧面与编码器相贴并将所述编码器固定。
[0028]进一步优选地，所述编码器固定座中的支撑部和固定部一体成型。
[0029]由以上技术方案可知，本申请中的编码器减震自适应系统将编码器固定于第一自适应板、第二自适应板和轴承滑杆构成的自适应整体构件上，该自适应整体构件在机台震动时，通过第一弹簧和第二弹簧作用其振幅为零，即自适应整体构件不会发生扰动，因此机台的震动便不会影响到第二自适应板上设置的编码器固定座，固定于编码器固定座上的编码器相应地也不会由于机台的震动而受到影响，从而达到良好的消震减震作用。编码器不出现震动，安装于编码器上的受力与运动状态不会发生变化，因而保证始终与待检测印刷品保持同步，进而提高印刷品质量检测系统的精度与可信性，降低检测系统的误检率。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1示出了现有市面上常用印刷品质量检测系统的结构示意图；
[0032]图2示出了现有机台上固定编码器的连接件的结构示意图；
[0033]图3示出了本申请实施例提供的一种编码器减震自适应系统的结构示意图；
[0034]图4不出了消震机构设计的原理图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]图3示出了本申请实施例提供的一种编码器减震自适应系统的结构示意图。如图3所示，编码器减震自适应系统包括机台1、固定板2、消震机构和编码器固定座3。
[0037]固定板2的一端固定于机台I上，消震机构固定于固定板2的另一端。具体地，消震机构包括第一自适应板4、第二自适应板5、多个直线轴承6、多个轴承滑竿7、弹性支撑装置和缓冲装置。
[0038]第一自适应板4设置于固定板2的上方，第二自适应板5设置于固定板2的下方，第一自适应板4和第二自适应板5均与固定板2间隔设定距离。作为优选实施例，本申请中的第一自适应板4和第二自适应板5与固定板2之间的距离相等。
[0039]多个直线轴承6固定在固定板2上且贯穿固定板2。每个直线轴承6为中间设有中心孔的中空轴承。
[0040]轴承滑竿7的个数与直线轴承6的个数相对应，每个直线轴承6内均穿入轴承滑竿7。第一自适应板4和第二自适应板5即通过穿入直线轴承6中心孔的多个轴承滑竿7实现在垂线方向的固定。在本申请中，直线轴承6与穿入其内的轴承滑竿7能够相对滑动。优选地，为使第一自适应板4和第二自适应板5在前后左右的方向实现相对固定、在上下方向实现同时移动，本申请中轴承滑竿7的根数优选为4个，且4个轴承滑竿7的轴心连线为矩形。
[0041]当然，轴承滑竿7的根数选用4个只是示例性的，凡是能够使第一自适应板4和第二自适应板5在前后左右的方向实现相对固定、在上下方向实现同时移动的轴承滑竿7的根数均落入本发明的保护范围。
[0042]由于直线轴承6与穿入其内的轴承滑竿7能够相对滑动，若第一自适应板4与固定板2之间不设置支撑装置的话，第一自适应板4在自身重力和第二自适应板5的重力作用下，会向下滑动直至与固定板2的上表面相贴，因此在第一自适应板4与固定板2之间设置弹性支撑装置，用以支撑第一自适应板4。弹性支撑装置的弹性作用还进一步使第一自适应板4能够在垂线方向进行上下移动。
[0043]作为各方案中的优选方案，本申请中的弹性支撑装置包括至少一根第一弹簧8。第一弹簧8的底端与固定板2的上表面固定连接，第一弹簧8的顶端与第一自适应板4的下表面固定连接。若利用一根第一弹簧8支撑第一自适应板4，由于固定板2向上震动时只通过一处受力点对第一自适应板4施加压力，为使固定板2向上的压力能够均匀分布地作用于第一自适应板4上，可在固定板2和第一自适应板4之间设置诸如2根、3根、4根及以上整数根、且均匀分布的第一弹簧8，从而使固定板2由于震动而产生的向上的压力能够通过多个受力点作用于第一自适应板4上。
[0044]进一步地，弹性支撑装置包括多根第一弹簧8时，多根第一弹簧8在未发生弹性形变前的高度相等。由于多根第一弹簧8的弹簧系数相同，且每根第一弹簧8的高度相同，则固定板2作用于每根第一弹簧8的压力相等，第一自适应板4通过每根弹簧受到的作用力也相等。
[0045]更进一步地，为使第一弹簧8能够始终保持在垂直方向运动，弹性支撑装置还包括设置于每根弹簧中间的弹簧支撑柱。弹簧支撑柱的底端固定于固定板2的上表面，弹簧支撑柱与固定板2的上表面垂直，弹簧支撑柱的顶端贯穿第一自适应板4上开设的第一通孔(图中未显示)沿垂直方向向上延伸设定长度。弹簧支撑柱的直径小于第一通孔的内孔径，这样弹簧支撑柱不会阻碍第一自适应板4的上下移动。
[0046]缓冲装置，设置于第一自适应板4上方并与固定板2固定连接，在第一自适应板4沿垂线方向远离固定板运动时缓冲装置向第一自适应板4施加与其运动方向相反的作用力。
[0047]作为各实施例中的优选实施例，本申请中的缓冲装置包括连接杆和第二弹簧9。连接杆的顶端设有阻挡块10，连接杆贯穿第一自适应板4上开设的第二通孔(图中未显示)，其底端固定于固定板2的上表面上。连接杆的外径小于第二通孔的内孔径。阻挡块下表面与第一自适应板4上表面距离设定高度。第二弹簧9套设于连接杆位于第一自适应板4上表面与阻挡块的下表面之间的部分上。
[0048]作为各实施例中的另一优选实施例，本申请中的缓冲装置为螺栓。螺栓的螺栓头位于第一自适应板4上表面设定高度处，螺栓的螺柱贯穿第一自适应板4上开设的第二通孔并通过其底端固定于固定板2上；螺柱的外径小于第二通孔的内孔径。第二弹簧9套设于螺柱位于第一自适应板4上表面与阻挡块的下表面之间的部分上。
[0049]进一步地，为简化编码器减震自适应系统的结构，本申请中的缓冲装置可利用弹簧支撑柱作为其中的一部分结构。具体地，缓冲装置包括弹簧支撑柱、设置于弹簧支撑柱顶端的阻挡块、及套设于阻挡块的下表面与第一自适应板4上表面之间的弹簧支撑柱上的第二弹簧9。作为【具体实施方式】，弹簧支撑柱和阻挡块也可利用螺栓替代。采用此结构时，即弹簧支撑装置和缓冲装置共用一根螺栓中的螺柱，固定板2上表面与第一自适应板4下表面之间的螺柱上套设第一弹簧8，第一自适应板4上表面与螺栓头下表面之间套设第二弹簧9。
[0050]优选地，本申请中的第一弹簧8和第二弹簧9的弹性系数相同。
[0051]编码器固定座3固定于第二自适应板5的下端面。作为各实施例中的优选实施例，本申请中的编码器固定座3包括支撑部和固定部，支撑部的顶端固定于第二自适应板5的下表面。固定部呈圆弧状，由于编码器的常用形状为圆柱形，因而编码器的固定部采用圆弧形，其圆弧面可以与编码器的圆弧面相贴，从而将编码器较好地固定。
[0052]较优地，为使编码器固定座3的结构牢固且稳定，将编码器固定座3中的支撑部和固定部一体成型制作，节省了连接两个部件的结构，避免两部件由于连接不牢而相互分离的问题。
[0053]下面对本申请中的编码器减震自适应系统的工作原理进行详细阐述。
[0054]图4示出了消震机构设计的原理图。如图4所示，第一自适应板4、第二自适应板5及连接第一自适应板4和第二自适应板5的轴承滑竿7的总质量为Hi1,固定板2的质量为Hi2，第一弹簧的弹簧系数为ki，第二弹簧9的弹簧系数为k2。
[0055]设固定板2在未受到扰动时的中心线与L线重合。当机台I震动时，固定板2受到扰动。设第一自适应版4、第二自适应板5和轴承滑杆7作为一个整体在受到扰动Fsin(Cot)后，相对于原来的平衡状态发生的位移为x1;设当第一自适应版4、第二自适应板5和轴承滑杆7受到扰动Fsin(on)后，固定板2相对于原来的平衡状态发生的位移x2。
[0056]根据牛顿第二定律可得:
[0057]mixi + (k 2 + k I) XI — ktxi = Fsin Φ?;
[0058]ttl2X2 + k 1T2 — k 2.Y1 = 0;
[0059]利用特解来求解上述方程，可得
[0060]X1 = A1Sin ω t ；
[0061]x2 = A2Sin ω t ；
[0062]设Ii1 = k2 = k ;
[0063]A1 = F (k_m2 ω2) /B ；
[0064]由此得
[0065]B = (2k-m1 ω2) (k_m2 ω2) -k2 ；
[0066]通过调整k值使A1为0，即通过调整第一弹簧8和第二弹簧9的弹性系数，第一自适应板4、第二自适应板5和轴承滑杆7作为一个整体在受到扰动后在第一弹簧8和第二弹簧9的作用下产生的位移为O，因此安装在第二自适应板5上的编码器固定座3不会受到影响，从而达到对编码器消震减震的作用。
[0067]由以上技术方案可知，本申请中的编码器减震自适应系统将编码器固定于第一自适应板、第二自适应板和轴承滑杆构成的自适应整体构件上，该自适应整体构件在机台震动时，通过第一弹簧和第二弹簧作用其振幅为零，即自适应整体构件不会发生扰动，因此机台的震动便不会影响到第二自适应板上设置的编码器固定座，固定于编码器固定座上的编码器相应地也不会由于机台的震动而受到影响，从而达到良好的消震减震作用。编码器不出现震动，安装于编码器上的受力与运动状态不会发生变化，因而保证始终与待检测印刷品保持同步，进而提高印刷品质量检测系统的精度与可信性，降低检测系统的误检率。
[0068]应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
【权利要求】
1.一种编码器减震自适应系统，包括机台(I)和编码器固定座(3)，其特征在于，还包括一端固定于所述机台的固定板(2)及固定于所述固定板另一端的消震机构；所述消震机构包括: 第一自适应板(4)和第二自适应板(5)，分设于所述固定板(2)的上方和下方、且均与所述固定板(2)间隔设定距离； 多个直线轴承￠)，固定在所述固定板(2)上且贯穿所述固定板(2); 穿过直线轴承中心孔、并在垂线方向固定连接第一自适应板和第二自适应板的多个轴承滑竿(7)，直线轴承与穿入其内的轴承滑竿能够相对滑动； 弹性支撑装置，设置于第一自适应板与所述固定板之间，用以支撑第一自适应板并使第一自适应板(4)能够在垂线方向移动； 缓冲装置，设置于第一自适应板上方并与所述固定板固定连接，在第一自适应板沿垂线方向远离固定板运动时缓冲装置向第一自适应板施加与其运动方向相反的作用力； 第二自适应板(5)的下端面固定安装所述编码器固定座(3)。
2.根据权利要求1所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，所述弹性支撑装置包括至少一根第一弹簧(8)，每根第一弹簧(8)的底端与所述固定板(2)的上表面固定连接，每根第一弹簧(8)的顶端与第一自适应板(4)的下表面固定连接。
3.根据权利要求2所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，所述弹性支撑装置包括多根第一弹簧(8)时，多根第一弹簧(8)在未发生弹性形变前的高度相等。
4.根据权利要求2或3所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，所述弹性支撑装置还包括设置于每根弹簧中间的弹簧支撑柱，其中， 所述弹簧支撑柱通过其底端垂直固定于所述固定板(2)的上表面，所述弹簧支撑柱的顶端贯穿第一自适应板(4)上开设的第一通孔沿垂直方向向上延伸设定长度； 所述弹簧支撑柱的直径小于第一通孔的内孔径。
5.根据权利要求1所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，所述缓冲装置包括连接杆，所述连接杆的顶部设有阻挡块(10)，所述连接杆贯穿第一自适应板(4)上开设的第二通孔并通过其底端固定于所述固定板(2)上；所述阻挡块(10)下表面与第一自适应板(4)上表面距离设定高度；所述连接杆的外径小于第二通孔的内孔径； 所述连接杆位于第一自适应板(4)上表面与所述阻挡块(10)的下表面之间的部分套有第二弹簧(9)。
6.根据权利要求1所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，缓冲装置包括螺栓，所述螺栓的螺栓头位于第一自适应板(4)上表面设定高度处，所述螺栓的螺柱贯穿第一自适应板(4)上开设的第二通孔并通过其底端固定于所述固定板(2)上；所述螺柱的外径小于第二通孔的内孔径； 所述螺柱位于第一自适应板(4)上表面与所述阻挡块(10)的下表面之间的部分套有第二弹簧(9)。
7.根据权利要求4所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，所述缓冲装置包括: 阻挡块(10)，设置于所述弹簧支撑柱的顶端； 第二弹簧(9)，套设于所述阻挡块(10)的下表面与第一自适应板(4)上表面之间的弹簧支撑柱上。
8.根据权利要求1所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，轴承滑竿(7)的个数为4个，4个轴承滑竿的轴心连线为矩形。
9.根据权利要求1所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，编码器固定座(3)包括支撑部和固定部，所述支撑部的顶端固定于第二自适应板的下表面；所述固定部呈圆弧状，所述固定部的圆弧面与编码器相贴并将所述编码器固定。
10.根据权利要求9所述的编码器减震自适应系统，其特征在于，所述编码器固定座(3)中的支撑部和固定部一体成型。
【文档编号】G01D11/10GK104266669SQ201410438628
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】邓宋寿, 姚毅, 赵严, 牛凯, 乔英哲, 于成毅 申请人:北京凌云光技术有限责任公司