專利名稱：同一平面的x、y、θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工作臺自動對準的調(diào)節(jié)裝置，特別是涉及一種應用于印刷機工作臺同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置。
背景技術：
隨著印刷設備自動化的發(fā)展，具有自動對準的大面積工作臺(500mmX 600mm)成為體現(xiàn)其自動化的標志之一。傳統(tǒng)的印刷機自動對準工作臺均采用三層結構形式，分別用來完成Χ、γ、Θ方向的運動，每一層分別采用電機驅(qū)動絲杠，直線導軌導向的結構。三層結構分別運作，造成結構較大，作業(yè)程序繁瑣。為保證設備相關精度以及滿足三層運動的結構要求，三層結構的總高度尺寸大致在150mm，重量約200Kg左右，使得工作臺的高度尺寸大，重 量重。無法實現(xiàn)印刷機工作臺的高效生產(chǎn)，成為大面積工作臺自動對準設備的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)技術的不足給出一種結構尺寸小、重量輕，X、Y、 方向的運動產(chǎn)生在同一個工作面上，運動靈活、工作效率高，應用于大面積印刷機的同一平面的Χ、γ、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明的目的是能夠?qū)崿F(xiàn)的。本發(fā)明同一平面的Χ、Υ、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置的特征在于所述同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置由三套驅(qū)動單元，六套支撐單元，兩套鎖緊單元，一個固定板和一個活動板組成，所述固定板的下表面固接三套驅(qū)動單元，均布固接六套支撐單元，所述三套驅(qū)動單元的驅(qū)動輸出端通過固定板上的分別設置的安裝口由螺栓共同連接活動板，所述六套支撐單元上端共同支撐貼合連接所述活動板，所述活動板處在所述固定板的上面，所述固定板與所述活動板之間連接有兩套對稱安裝的鎖緊單元，所述活動板通過兩個平行驅(qū)動單元的同時同向驅(qū)動相對所述固定板具有一個X方向的直線往返運動軌跡，所述活動板通過橫向驅(qū)動單元的驅(qū)動相對所述固定板具有一個Y方向的直線往返運動軌跡，所述活動板通過兩個平行驅(qū)動單元的同時互為逆向驅(qū)動并以橫向驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)軸為中心相對所述固定板具有一個固定板平面θ方向的往返轉(zhuǎn)動軌跡。所述三套驅(qū)動單元的構造相同，均由電機、電機固定座、聯(lián)軸器、支座、絲桿、傳動件、轉(zhuǎn)軸、Y向滑塊、Y向?qū)к?、X向?qū)к壓蚗向滑塊組成，所述電機安裝在電機固定座上，所述電機通過聯(lián)軸器、支座連接轉(zhuǎn)動絲杠，所述轉(zhuǎn)動絲杠連接傳動構件，所述傳動構件另一端通過一個轉(zhuǎn)動臂連接帶有轉(zhuǎn)軸的Y向滑塊，所述Y向滑塊滑動連接在Y向?qū)к壣希鰝鲃訕嫾牡撞吭O有X向滑塊，所述X向滑塊滑動連接在X向?qū)к壣?，所述電機固定座、支座以及X向?qū)к壘探釉谒龉潭ò迳希鯵向?qū)к壒探釉谒龌顒影迳?。所述六套支撐單元構造相同，均由立板、蓋板、鋼球滾輪和滾輪底板組成，所述立板一端焊接在所述固定板上，另一端焊接有蓋板，立板與蓋板形成矩形構架，所述蓋板上設有鋼球支撐輪，所述鋼珠支撐輪的頂端支撐貼合連接滾輪底座，所述滾輪底座通過螺釘固定在所述活動板上。
所述兩套鎖緊單元構造相同，均由簧片、氣缸彎板、氣缸、制動盤和兩個簧片支座組成，所述簧片支座固定在所述運動板上，所述簧片支座上固定有簧片，所述簧片的上面設有一個與其表面貼合連接的氣缸彎板，所述氣缸彎板由水平板和垂直板兩部分構成，所述氣缸彎板的垂直板通過螺栓固接在所述固定板上，所述氣缸彎板的水平板上設有一個氣缸，所述氣缸的活塞桿穿過所述氣缸彎板以及簧片且活塞桿上固定有一個制動盤，所述制動盤處在所述簧片與所述活動板之間。本發(fā)明同一平面的Χ、Υ、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，其中所述X向?qū)к壍幕瑒虞S線與所述Y向?qū)к壍幕瑒虞S線互為垂直，所述X向滑塊在所述X向?qū)к壣暇哂幸粋€往返的直線運動軌跡，所述Y向滑塊在Y向 導軌上具有一個往返的直線運動軌跡，所述傳動構件上的轉(zhuǎn)動臂在所述轉(zhuǎn)軸上具有一個往返的轉(zhuǎn)動軌跡。本發(fā)明同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，其中所述氣缸的活塞桿收回狀態(tài)為制動盤與簧片夾緊貼合的止動狀態(tài)，氣缸的活塞桿伸出狀態(tài)為制動盤與簧片自由分離的可動狀態(tài)。本發(fā)明公開了一種用于大全面積印刷機工作臺的同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置與現(xiàn)有技術不同之處在于本發(fā)明同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置由三套驅(qū)動單元，六套支撐單元，兩套鎖緊單元，一個固定板和一個活動板組成。活動板處在固定板上面，通過驅(qū)動單元的驅(qū)動，活動板在固定板上面于X方向具有一個直線往返運動軌跡，于Y方向具有一個直線往返運動軌跡，以轉(zhuǎn)軸為中心于平面的θ方向具有一個往返轉(zhuǎn)動軌跡，能方便的進行三個方向的對準調(diào)整。本發(fā)明大幅度的減少了結構空間尺寸，減輕了結構重量，Χ、Υ、θ方向的運動產(chǎn)生在同一個工作面上，實現(xiàn)了大面積印刷機的高效率生產(chǎn)。下面結合附圖對本發(fā)明的同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置作進一步說明。


圖1為同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置的俯視立體結構示意圖。圖2為同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置的仰視立體結構示意圖。圖3為本發(fā)明中驅(qū)動單元的結構示意圖。圖4為本發(fā)明中支撐單元結構示意圖。圖5為本發(fā)明中鎖緊單元的結構示意圖。圖6為本發(fā)明系統(tǒng)硬件結構控制原理框圖。圖7為本發(fā)明中電機位置示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，本發(fā)明同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置由三套驅(qū)動單元1Α、IB、1C，六套支撐單元2，兩套鎖緊單元3，一個固定板4和一個活動板5組成。固定板4的下表面固接三套驅(qū)動單元1A、1B、1C，均布固接六套支撐單元2。三套驅(qū)動單元1A、IBUC的驅(qū)動輸出端通過固定板4上分別設置的安裝口由螺栓26共同連接活動板5。六套支撐單元2上端共同支撐貼合連接活動板5。活動板5處在固定板4的上面。固定板4與活動板5之間連接有兩套對稱安裝的鎖緊單元3?；顒影?通過兩個平行驅(qū)動單元1A、1B的同時同向驅(qū)動，相對固定板4具有一個X方向的直線往返運動軌跡；活動板5通過橫向驅(qū)動單元IC的單項驅(qū)動,相對固定板4具有一個Y方向的直線往返運動軌跡；活動板5通過兩個平行驅(qū)動單元1A、1B的同時互為逆向驅(qū)動并以橫向驅(qū)動單元IC的轉(zhuǎn)軸12為中心，相對固定板4具有一個O固定板4平面方向的往返轉(zhuǎn)動軌跡?；顒影?在固定板4的平面上具有三種上述移動形式。如圖3所示，三套驅(qū)動單元1A、IB、IC的構造相同，均由電機6、電機固定座7、聯(lián)軸器8、支座9、絲桿10、傳動件11、轉(zhuǎn)軸12、Y向滑塊13、Y向?qū)к?4、X向?qū)к?5和X向滑塊16組成。電機6安裝在電機固定座7上，電機6通過聯(lián)軸器8、支座9連接轉(zhuǎn)動絲杠10，轉(zhuǎn)動絲杠10連接傳動構件11，傳動構件11另一端通過一個轉(zhuǎn)動臂連接帶有轉(zhuǎn)軸12的Y向滑塊13，Y向滑塊13滑動連接在Y向?qū)к?4上。傳動構件11的底部設有X向滑塊16，X向滑塊16滑動連接在X向?qū)к?5上。電機固定座7、支座9以及X向?qū)к?5均固接在固定板4上。Y向?qū)к?4固接在所述活動板5上。如圖4所示，六套支撐單元2構造相同，均由立板17、蓋板18、鋼球滾輪19和滾輪底板20組成。立板17 —端焊接在固定板4上，另一端焊接有蓋板18，立板17與蓋板18形成矩形構架。蓋板18上設有鋼球支撐輪19，鋼珠支撐輪19的頂端支撐貼合連接滾輪底座20。滾輪底座20通過螺釘固定在活動板5上。支撐單元2采用鋼柱支撐輪19結構，極大地減少了活動板4與運動版5之間的運動阻力。如圖5所示，兩套鎖緊單元3構造相同，均由簧片22、氣缸彎板23、氣缸25、制動盤24和兩個簧片支座21組成?；善ё?1固定在運動板5上，簧片支座21上固定有簧片22，簧片22的上面設有一個與其表面貼合連接的氣缸彎板23。氣缸彎板23由水平板和垂直板兩部分構成。氣缸彎板23的垂直板通過螺栓固接在固定板4上。氣缸彎板23的水平板上設有一個氣缸25,氣缸25的活塞桿穿過氣缸彎板23以及簧片22且活塞桿上固定有一個制動盤24。制動盤24處在簧片22與活動板5之間。氣缸25的活塞桿收回狀態(tài)為制動盤24與簧片22夾緊貼合的止動狀態(tài)，氣缸25的活塞桿伸出狀態(tài)為制動盤24與簧片22自由分離的可動狀態(tài)。制動盤24夾緊簧片22時對運動板5起止動作用。如圖2、圖3所示，X向?qū)к?5的滑動軸線與Y向?qū)к?4的滑動軸線互為垂直。X向滑塊16在X向?qū)к?5上具有一個往返的直線運動軌跡；Y向滑塊13在Y向?qū)к?4上具有一個往返的直線運動軌跡；傳動構件11上的轉(zhuǎn)動臂在轉(zhuǎn)軸12上具有一個往返的轉(zhuǎn)動軌跡。X向滑塊16在X向?qū)к?5上可以滑動。Y向滑塊13在Y向?qū)к?4上可以滑動。傳動構件11上的轉(zhuǎn)動臂在轉(zhuǎn)軸12上可以轉(zhuǎn)動。參看圖1。在固定板4、運動板5和三套驅(qū)動單元I組成的本發(fā)明中，當兩套平行的驅(qū)動單元IA和IB同向運動而另一套橫向驅(qū)動單元IC不運動時，驅(qū)動單元IA和驅(qū)動單元IB的電機同時帶動各自的絲杠10旋轉(zhuǎn)，帶動連接板11同時完成前后運動，通過轉(zhuǎn)軸12和Y向滑塊13帶動兩根Y向?qū)к?4同時運動完成X向運動；同時驅(qū)動單元IC的Y向滑塊13和Y向?qū)к?4會產(chǎn)生相對運動。當兩套平行的驅(qū)動單元IA和IB同時互為做反向運動而另一套驅(qū)動單元IC不運動時，驅(qū)動單元IA的電機同時帶動絲杠10旋轉(zhuǎn),帶動驅(qū)動單元IA的連接板11向右(或左)運動，由于驅(qū)動單元IC固定,需要驅(qū)動單元IB的連接板11同時向左(或右)運動,驅(qū)動單元IC的轉(zhuǎn)軸12位置是固定板4與運動板5的相對旋轉(zhuǎn)中心，所以驅(qū)動單元IA和IB的同時反向轉(zhuǎn)動形成固定板4與運動板5的相對旋轉(zhuǎn)；在驅(qū)動單元IA和IB運動時，轉(zhuǎn)軸12與連接板11會有相對的角度轉(zhuǎn)動。當驅(qū)動單元IA和IB固定不動而驅(qū)動單元IC前后運動時，驅(qū)動單元IC的電機同時帶動絲杠10旋轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動單元IC的連接板11和Y向滑塊13帶動Y向?qū)к?4完成Y向前后運動；同時驅(qū)動單元IA和IB的Y向滑塊13和Y向?qū)к?4會產(chǎn)生相對運動。參看圖6.本發(fā)明的控制方式采用位置控制，運動控制卡以PCI總線方式與工控機相連，松下伺服驅(qū)動器與運動控制卡相連，驅(qū)動器驅(qū)動步進電機6旋轉(zhuǎn)，由直線導軌15導向，實現(xiàn)準確運動。系統(tǒng)硬件結構控制原理見圖6。驅(qū)動單元IA的電機6，驅(qū)動單元IB的電機6，驅(qū)動單元IC的電機6三個電機運動正方向按照圖7所示坐標系定義。當驅(qū)動單元IA的電機6與驅(qū)動單元IB的電機6異向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動單元IC的電機6不動，使工作臺實現(xiàn)Θ向移動；當驅(qū)動單元IA的電機6、驅(qū)動單元IB的電機6同向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動單元IC的電機6不動，使工作臺實現(xiàn)X向移動；當驅(qū)動單元IA的電機6、驅(qū)動單元IB的電機6不動，驅(qū)動單元IC的電機6轉(zhuǎn)動時，可使工作臺Y向轉(zhuǎn)動。電機6采用高分辨率高速步進電機，可以保證實際運行時精度和速度的要求。以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置由三套驅(qū)動單元(1A、1B、1C)，六套支撐單元(2)，兩套鎖緊單元(3)，一個固定板(4)和一個活動板(5)組成，所述固定板(4)的下表面固接三套驅(qū)動單元(認、川、10，均布固接六套支撐單元(2)，所述三套驅(qū)動單元(認、18、10的驅(qū)動輸出端通過固定板(4)上的分別設置的安裝口由螺栓(26)共同連接活動板(5)，所述六套支撐單元(2)上端共同支撐貼合連接所述活動板(5)，所述活動板(5)處在所述固定板(4)的上面，所述固定板(4)與所述活動板(5)之間連接有兩套對稱安裝的鎖緊單元(3)，所述活動板(5)通過兩個平行驅(qū)動單元(1A、1B)的同時同向驅(qū)動相對所述固定板(4)具有一個X方向的直線往返運動軌跡，所述活動板(5)通過橫向驅(qū)動單元(IC)的驅(qū)動相對所述固定板(4)具有一個Y方向的直線往返運動軌跡，所述活動板(5)通過兩個平行驅(qū)動單元(1A、IB)的同時互為逆向驅(qū)動并以橫向驅(qū)動單元(IC)的轉(zhuǎn)軸(12)為中心相對所述固定板(4)具有一個在固定板(4)平面Θ方向的往返轉(zhuǎn)動軌跡。
2.根據(jù)權利要求1所述的同一平面的Χ、Υ、θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述三套驅(qū)動單元(1A、1B、1C)的構造相同，均由電機(6)、電機固定座(7)、聯(lián)軸器(8)、支座(9)、絲桿(10)、傳動件(11)、轉(zhuǎn)軸(12)、Y向滑塊(13)、Υ向?qū)к?14)、Χ向?qū)к?15)和X向滑塊(16)組成，所述電機(6)安裝在電機固定座(7)上，所述電機(6)通過聯(lián)軸器(8)、支座(9)連接轉(zhuǎn)動絲杠(10),所述轉(zhuǎn)動絲杠(10)連接傳動構件(11)，所述傳動構件(11)另一端通過一個轉(zhuǎn)動臂連接帶有轉(zhuǎn)軸(12)的Y向滑塊(13)，所述Y向滑塊(13)滑動連接在Y向?qū)к?14)上，所述傳動構件(11)的底部設有X向滑塊(16)，所述X向滑塊(16)滑動連接在X向?qū)к?15)上，所述電機固定座(7)、支座(9)以及X向?qū)к?15)均固接在所述固定板(4)上，所述Y向?qū)к?14)固接在所述活動板(5)上， 所述六套支撐單元(2)構造相同，均由立板(17)、蓋板(18)、鋼球滾輪(19)和滾輪底板(20 )組成，所述立板(17 ) —端焊接在所述固定板(4 )上，另一端焊接有蓋板(18 )，立板(17 )與蓋板(18)形成矩形構架，所述蓋板(18)上設有鋼球支撐輪(19)，所述鋼珠支撐輪(19)的頂端支撐貼合連接滾輪底座(20 )，所述滾輪底座(20 )通過螺釘固定在所述活動板(5 )上， 所述兩套鎖緊單元(3)構造相同，均由簧片(22)、氣缸彎板(23)、氣缸(25)、制動盤(24)和兩個簧片支座(21)組成，所述簧片支座(21)固定在所述運動板(5)上，所述簧片支座(21)上固定有簧片(22)，所述簧片(22)的上面設有一個與其表面貼合連接的氣缸彎板(23)，所述氣缸彎板(23)由水平板和垂直板兩部分構成，所述氣缸彎板(23)的垂直板通過螺栓固接在所述固定板(4)上，所述氣缸彎板(23)的水平板上設有一個氣缸(25)，所述氣缸(25)的活塞桿穿過所述氣缸彎板(23)以及簧片(22)且活塞桿上固定有一個制動盤(24)，所述制動盤(24)處在所述簧片(22)與所述活動板(5)之間。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，其特征在于x向?qū)к?15)的滑動軸線與所述Y向?qū)к?14)的滑動軸線互為垂直，所述X向滑塊(16)在所述X向?qū)к?15)上具有一個往返的直線運動軌跡，所述Y向滑塊(13)在Y向?qū)к?14)上具有一個往返的直線運動軌跡，所述傳動構件(11)上的轉(zhuǎn)動臂在所述轉(zhuǎn)軸(12)上具有一個往返的轉(zhuǎn)動軌跡。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述氣缸(25)的活塞桿收回狀態(tài)為制動盤(24)與簧片(22)夾緊貼合的止動狀態(tài),氣缸(25)的活塞桿伸出狀態(tài)為制動盤(24)與簧片(22)自由分離的可動狀態(tài)?！?br> 全文摘要
一種同一平面的X、Y、Θ方向自動對準調(diào)節(jié)裝置，由三套驅(qū)動單元、六套支撐單元、兩套鎖緊單元、一個固定板和一個活動板組成。活動板處在固定板上面。固定板的下面固接三套驅(qū)動單元和六套支撐單元。三套驅(qū)動單元的驅(qū)動輸出端共同連接活動板。支撐單元共同支撐活動板，極大地減少了活動板與運動版之間的運動阻力。固定板與活動板之間對稱連接的兩套鎖緊單元，對運動板起止動作用。活動板在固定板上面于X方向和Y方向各具有一個直線往返運動軌跡，以轉(zhuǎn)軸為中心于平面的Θ方向具有一個往返轉(zhuǎn)動軌跡，用于三個方向的對準調(diào)整。本發(fā)明大幅度減少了結構尺寸和重量，X、Y、Θ方向的運動產(chǎn)生在同一個工作面上，實現(xiàn)了大面積印刷機的高效率生產(chǎn)。
文檔編號B41F17/00GK103009799SQ2012105811
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者張世強, 孟曉華, 黃帥, 李海彬, 趙宇 申請人:中國電子科技集團公司第四十五研究所