全自动曲面丝印机说明书精.doc

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1、20-年5月摘要本课题来源于机械工程学院与东莞腾威印刷机械有限公司的产学研究项目 ，主 要工作之一就是为企业完成全自动曲面丝网印刷机等设备的二维、三维设计图纸 , 大部分工作都是在企业进行的。本文设计主要完成印刷机构及其主传动系统部分的设计，印刷机构的设计可细 分为网版的往复运动机构设计，承印物的回转运动机构设计，以及承印物的夹紧机构 设计和自动传送机构设计。往复运动采用的是曲柄摇杆机构，以滑块为载体，实现网版的往复运动；回转运动选用的是齿轮齿条机构，将滑块的往复运动转化成回转运动 实现了网版和承印物的配合运动，简化了机构。夹紧机构采用的气缸装置，由可编程 控制器控制，实现自动对位、无瓶不印等

2、控制功能。自动传送机构的设计采用的是 曲柄摇杆设计，实现一定角度的回转摆动运动，因而带动承印物的同步传送。本设计 对印刷装置的工作原理作了详细的介绍，并通过设计计算确定其主要参数和结构。 通过对印刷装置的各部件零件做详细的测绘，完成了整机的三维总装图和各部件装 配图的绘制。关键词:丝网印刷，机构设计,全自动ABSTRACTThis subject comes from the research project of Mecha ni cal Engin eeri ng College and Don ggua n Ten gWei Prin ti ng Mach inery Compa ny

3、.One of its mai n jobs is to fin ish the desig n draw ning with two-dime nsion and three-dime nsion for the Full Automatic Scree n Prin ti ng Mach ine for Curved Surface . Most of the above work had done in this compa ny .The desig n in this paper mainly is to complete the desig n of Printing In str

4、uct ion and its part of Main Transmission System . And the Printing Instruction has been divided into Reciprocat ing Motio n Mecha ni cal Desig n of Scree n Frame , Rotary Moti on Mecha ni calDesign of Printing Workpiece , Fixture Mechanical Design of Printing Workpiece and Automatic Conveying Mecha

5、 ni dal desig n . Reciprocati on Moti on adopts the Crank Rocker Mechanical Design , with the Silder as the carrier , so as to make the Screen Frame move back and forth ; Rotary Moti on adopts the Gear Rock Mecha ni cal Desig n , chaging the Reciprocation Motion into the Rotary Motion ,so as to achi

6、eve the Matching Moveme nt of Scree n Frame and Prin ti ng Workpiece , which simplifies the Mecha ni cal Industruction . The Fixture Mechanical Design uses the Air Cylinder Equipment , being cotrolled by the PLC , so as to obtain the controlling function of Automatic Counterpoint and No Bottles No P

7、rinting . Automatic Conveying Mechanidal Design uses the design of Crank Rocker , achi ving the goal of a certa in degree of Rotary Moti on at ,so as to push the Syn chro nous Tran smissi on of printing workpiece . This desig n gives the detailed introduction for working principle of printing equipm

8、ent. Via design and count , we can confirm its main parameter and instruction . We finish the whole assembly drawing with there-dime nsio n for the whole mach ine and the assembly draw ing for differe nt parts through survey ing and draw ing in detail for differe nt parts of assembly draw ing .Keywo

9、rds: screen printing, mechanism design, fully aut目录第1章绪论（11.1选题的背景、目的及意义（11.1.1丝网印刷简介（11.1.2我国丝网印刷行业的发展前景（11.1.3本课题研究的目的和意义（21.2.1全自动曲面丝网印刷的组成（31.2丝网印刷的组成和特点（34.1.7齿轮齿条设计的总结（291.2.2丝网印刷的特点（41.3主要研究内容及思路（51.4预期研究结果（7第2章印刷部分的总方案设计（82.1全自动曲面丝印机的参数（92.2全自动曲面丝印机的介绍（92.2.1丝网印刷的工作原理（9(10(122.2.2全自动曲面丝印机的系统

10、组成2.3印刷装置的总方案设计（112.3.1印刷装置的组成（112.3.2印刷装置的工作分析（112.3.3印刷水平往复运动机构方案设计2.3.4印刷回转运动方案设计（152.4传送装置的方案设计（172.4.1传送装置的组成（172.4.2传送装置的工作分析（172.4.3传送送装置的方案设计（17第3章印刷装置的总体布局（183.2支撑机构的设计（193.2.1支撑机构的功能要求（193.2.2支撑机构的支撑形式（203.3印刷装置的总体布局（203.4传动机构的选型（213.5主传动系统的选型及计算（223.5.1确定电动机的型号（223.5.2初步确定传动比（233.5.3带传动型号

11、的选择（243.6减速器的型号的确定（24第4章丝印机构的设计（254.1印刷回转运动机构设计（264.1.1选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数（264.1.2按齿面接触强度计算（264.1.3 计算（274.1.4按齿根弯曲强度设计（284.1.5几何尺寸计算（294.1.6齿条参数的确定（294.2印刷水平往复运动机构的设计（304.3印刷传送回转运动机构的设计（30 第5章浮动樽座的设计（315.1浮动樽座的总体布局（325.2浮动樽座的方案设计（325.3浮动樽座的零件设计（32第6章执行机构的设计（336.1执行机构的操作调整（336.2刮墨板的选型（346.3网臂的设计（366.4

12、螺纹连接的设计（376.5上落樽的设计（376.6导向机构的设计（386.7印刮架的设计（40结语（41参考文献（43致谢（44附录（44木科毕业遠计f论文）mats第1章绪论1.1选题的背景、目的及意义1.1.1丝网印刷简介丝网印刷在我国的历史悠久，它起源于我国秦汉时期的夹缬印花法，距今已有 2000多年的历史，我国现代丝网印刷是进入80年代后，随着改革开放而不断深入发 展起来的一门新兴技术。网印工艺由于其印刷承印物及方式的特殊性，犹如蒙着面纱的楼兰新娘，令无数业内外人士叹为观止。丝网印刷技术是一门古老而又年轻的工艺技术，习惯上人们把这门工艺技术称为丝网印刷。随着人类社会的发展和科学技术的进

13、步，尤其是20世纪90年代科学技术的飞速发展其被赋予了新的内容焕发出了青春的活力。丝网印刷的印刷对象可以是纸张、纸板、木质品、塑料、纺织品、陶瓷制品、金属、毛皮和后几种材料的合成材料。它不但可用于印刷平面的物体，而且可以印刷圆形、凸形、凹形及不规则形状物体。正因如此 ，丝网印刷是一个必然产物。但 是，由于有关它的技术细节是一种商业秘密，它的发展也只是在悄悄地进行。但是不 管如何，它在不断地进步和发展，而且前景广阔。现代丝网印刷的发展起源于美国。从丝网印刷的先驱哈瑞.莱瑞.海特和爱德华.欧文斯算起，丝网印刷早在20世纪初期就已经开始了。丝网印刷的第一次尝试 是由美国密歇根州底特律的佛软斯威利特完

14、成的，它在毛布三角旗上进行了丝网印 刷。丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。通常丝网由尼龙、聚酯、丝绸或金属网制作而成。当承印物直接放在带有模版的丝网下面时，丝网印刷油墨或涂料在刮墨刀的挤压下穿过丝网中间的网孔，印刷到承印物上。丝网上的模版把一部分丝网小孔封住使得颜料不能穿过丝网，而只有图像部分能穿过， 因此在承印物上只有图像部位有印迹。换言之，丝网印刷实际上是利用油墨渗透过 印版进行印刷的，这就是称它为丝网印刷而不叫蚕丝网印刷或绢印的原因，因为不仅仅蚕丝用作丝网材料，尼龙、聚酯纤维、棉织品、棉布、不锈钢、铜、黄铜和青铜 都可以作为丝网材料。1.1.2我国丝网印刷行业的发

15、展前景随着改革开放的深化，商品经济迅速发展，丝网印刷与高新尖产品和民众生活及 商品生产密切相关，展望未来,前程无限。预计这种印刷方式将继续发展，体现在以下几方面：1网印制版逐步实现计算机数字化。大、中企业可望引入网印印前处理系统。首先是旅游商品、广告、陶瓷贴花及 针织品的网印加工业将会率先采用 DTP桌面系统及CTP无软片直接制版系统，使原 稿设计与印刷切结合，以缩短制版周期，提高网印版质量。2网印的应用领域将进一步拓展。如印刷卡片、各种磁卡、信用卡等，印制彩券，防伪票证，大型广告,油画以及利用 网印印制供热转印用的各种转印花纸。3我国网印最大的潜在市场仍在农村。随着农村市场经济的繁荣，小商品

16、生产不断增加，更多的乡村企业及个体手工业 会采纳网印这种工艺进行产品装饰与美化。4常规网印器材市场需求量将会增加由于广大农村乡镇企业及个体手工业作坊式的网印业的大幅度增加 ，故对适合 他们需要的手动或半自动的网印制版和印刷设备以及与之相适应的消耗材料 ，包括 感光胶、油墨、刮墨板、网框、丝网刮胶斗等的需求也会显著增加。5随着印刷市场竞争激化以及网印应用领域的拓展，促使网印向自动化、高精度化及高速化发展，这就要求网印机材生产厂家不断 提供新型、高水平的优质设备和器材。6发展情报信息、技术交流、人才培养及咨询服务业呈现出广阔前景。无论是网印加工业者，或网印机材生产及供应厂商都要求以最快的速度得到国

17、 内外最新、最准的信息和技术知识来引进新工艺、新设备和新材料，以不断改进及提高产品质量和数量。对网印机材厂商来说更需要不断掌握市场经济和技术动态，研究开发新的产品，提高自己的竞争优势，满足广大网印用户的需求，促进我国网印事 业的蓬勃发展。1.1.3本课题研究的目的和意义丝网印刷是 万能印刷”对承印物的适应性极强，对油墨的宽容度很大，几乎找不 到它不能印的东西，几乎没有它不能设法漏印的油墨，这个特点决定了对承印物和油 墨有特定要求的数字化印刷不可能全面取代丝网印刷；另外，丝网印刷的速度巳经提高到几秒钟印一张四色海报，而喷绘同样尺寸的海报要15分钟以上，如此大的速度差 距,后者完全取代前者几乎是不

18、可能的；而丝网印刷之所以受到现代人所青睐，是因为 其墨层厚，色彩明亮，现代感强，网版作为这种艺术的制作工具是不会改变的，正如国画 家的毛笔永远不会改变一样。总之，任何有形状的物体不论形状、大小、厚薄、质地都可进行网版印刷。所以，从20世纪70年代起网版印刷在全球范围 内得以发展。我国从20世纪80年代起，对网版印刷的材料、设备、工艺加速了研 制和开发，使它在同柔版印刷、胶版印刷、凹版印刷的竞争中发挥优势。随着我国 改革开放的进一步深入、工农业的发展、人们生活水平的提高，预计21世纪的中国将成为世界上最大的网印市场。本课题来源于机械工程学院与东莞腾威印刷机械有限公司的产学研项目，主要工作之一就是

19、为企业完成全自动曲面丝网印刷机等设备的二维、三维设计图纸，为学院与公司的下一步合作奠定了基础。1.2丝网印刷的组成和特点1.2.1全自动曲面丝网印刷的组成(1传动装置：电机，电磁离合器，减速器，调速机构。(2印版装置:丝网印版在丝印机中必须固定在印版装置上，在印刷过程中，实现揭 书式起落或水平升降。主要有：印版夹持器，印版起落机构,对版调整机构，抬网补偿 机构。(3印刷装置：刮墨与回墨是实现丝印的主要动作，刮墨系统和回墨系统，通常安装 在刮板滑架上，在往复运动中，令刮墨板和回墨板作交替起落，分别实现刮墨和回墨动 作。 印刷往复行程的实现，一般采用如下机构：曲柄连杆机构，曲柄滑块机构，链条 链轮

20、机构，圆柱塞磁力气缸。 导向机构一般采用如下形式：滚轮槽轨，双导向轴，导向轴加滑块。 刮、回墨板换位机构常采用如下形式：台阶槽升降撞块加杠杆换位机构，凸轮升降机构加杠杆换位机构，两气缸反向动 作或单气缸加杠杆机构，凸轮-摆杆机构拉动钢丝加杠杆机构，链条挂点变化使两板摆 角步位，用一把刮板代替两把刮板时，需要一个跳墨动作，跳墨动作由特定机构完成。(4支承装置即承印平台：是用来固定承印物的。应具有印件定位装置。平台的高度与水平调节装置(5对版机构:对版时平台位置移动，一般是靠机械螺纹旋动来实现的，并应有可靠 的锁紧装置和移位导向(燕尾槽或导向键等。(6干燥装置:红外电热管热风烘干或紫外光固化烘干装

21、置。(7电气控制装置：工作循环控制,刮板位置控制，气压控制。1.2.2丝网印刷的特点1. 不受承印物材质的限制。丝网印刷除能承印纸制品外，还能承印织物、金属、玻璃、塑料、木材、陶瓷 等制品。因此有人说：丝印除空气、液体、灰尘不能承印外其余均能承印。”2. 不受承印物大小和形状的限制。一般印刷只能在平面上进行，而丝印不仅能在平面上印刷，还能在特殊形状的成 型物上进行印刷。丝网印刷还可以印刷各种超大型广告画、垂帘、幕布。目前一般 胶印、凸印等印刷方法所能印刷的面积尺寸最大为全张，超过全张尺寸，就受到机械设备的限制。而丝网印刷可以进行大面积印刷 ，大的幅面可达3mx4m,甚至更大。丝 网印刷也能在超

22、小型、超高精度的物品上进行印刷，并且还可以在曲面或球面上印 刷，这种印刷方式有着很大的灵活性和广泛的适用性。只要有形状的东西都可以用 丝印进行印刷，甚至对那些特殊的异形物表面也可以用丝印进行印刷。3. 版面柔软、印刷压力特小。丝网印版柔软而富有弹性，印刷压力小,所以不仅能在纸张、纺织品等耐压的承 印物上进行印刷，而且能在受压容易损坏的玻璃板及各种玻璃、陶瓷器皿上进行印 刷。因此，国外有人称之为吻压印(KissPrinting。4. 墨层厚，覆盖力强凸版印刷品上的油墨厚度大约为 5林m-6林m,平版印刷品上的油墨厚度大约2plll 5林m,凹版印品上的油墨厚度也只有 9林m 15林m,而丝网印品

23、的 油墨厚度通常为15林m-100林m,因此，其油墨的遮盖力特别强，可在全黑的纸上作 纯白印刷。丝网印品上的油墨厚度，薄的极限为6林nl,特殊的厚膜印刷可达1000林 m。可见，丝印的墨层不仅厚，且可调范围也广。5. 适用各种类型油墨丝网印刷具有可以使用任何一种涂料进行印刷的特点 ，如油性、水性、合成树 脂型、粉体等各种油墨均可使用。丝印油墨，实际上是各种涂料。其他印刷要求各 种油墨的颜料粒度要细，而丝网印刷则可使用任何能透过丝网网孔的油墨和涂料。 丝网印刷所用的油墨之广，已超出了通常油墨的定义范围。丝印油墨实际上有的是 浆料、糊料、油漆、胶粘剂或固体粉末。因此，有时把丝印油墨统称为 印料”6

24、. 耐光性能强。由于丝网印刷可印制厚的墨层，可使用各种粘接剂以及各种色料，即使颗粒较粗的颜料也可使用，因此，它可以通过简便的方法，把耐光性颜料、荧光颜料放人油 墨中，使印刷品的图文不受气温和日光的影响永久保持光泽 ，甚至可在夜间发光。由 于丝印产品的耐光性强，可在室外作广告、标牌之用。7. 色彩饱和度高胶印的半色调印品加网线数最高可达 200线/英寸，通常情况下的加网线数为:150 一 175线/英寸,而丝印的半色调印品加网线数最高可达150线/英寸，通常情况下的加网线数为30线/英寸（大幅面一 120线/英寸（小幅面。因此，丝网印刷对细微层 次的再现显然不如胶印，但是由于丝印品的墨层厚度在四

25、大印刷方式中最厚，且与凸、凹印一样无水墨乳化现象，因此，其印品的色彩饱和度最高，印品色泽艳丽。8印刷方式灵活多样丝网印刷同平、凸、凹印刷一样，可以进行工业化的大规模生产。同时，它具有 平、凸、凹印刷所不可比拟的 制版方便，价格便宜，印刷方式多样、灵活，技术易于 掌握”等特点,所以近几年来发展很快。它不受企业大小的限制，可以进行大工业机械 化生产，也可以进行乡镇企业、个体手工业生产。1.3主要研究内容及思路全自动曲面丝印机TWS-601-1UV的电气控制系统由可编程控制器（PLC与先 进的触摸屏（TOUCH SCREEN组成的;机械传动部分采用进口马达与配套的减速箱 构成。显示操控组合为主体的全

26、新控制系统，具有火焰表面处理、快慢速机械同步 传送系统、自动对位、无瓶不印等控制功能；能满足各种形状（如圆柱形、椭圆柱形 之印刷。PET塑料杯采用特殊的柔性版丝印技术，为此须配套高效的容器曲面丝印机。 体现塑杯曲面丝印机设备技术水平的重要指标，是印刷速度和印刷套色精度。国内 的塑杯曲面丝印机印刷精度、印刷速度等技术指标，相比国外先进水平都有一定差 距。为此，须在塑杯曲面丝印机的关键技术塑杯与鼓轮印刷套印技术、步进分度机构与同步控制、机体平面调整机构和各种自动化单元等获得突破。全自动曲 面丝印机的要求是承印物的供给、印刷操作、承印物的输出、干燥等全部由机器来 进行的丝印机。本文首先对全自动曲面丝

27、印机 TWS-601-1UV的功能做一个简单的 介绍然后针对曲面丝印机印刷部分印刷装置的设计和传动系统的设计进行具体设 计和阐述。按照一般全自动曲面丝印机的执行标准，由以下几个方面进行研究（1全自动丝网丝印机的应用范围全自动丝网丝印机的应用范围则是指其印刷不同物品的能力，包括所能印刷的 物品的类型与所能采用的印刷材料的种类一般说来,缩小应用范围,可以简化机器结构、降低创造成本、提高生产率、易 于实现自动化。反之，增加功能和扩大应用范围，则可以一机多用、相对缩小占地面 积、有利于扩大机器制造批量，但结构复杂、成本高。(2印刷质量与生产率 印刷刷量影响印刷质量的因素有很多，它既与被印刷物品、印刷材

28、料的性能以及所用的 印刷技术方法有关，也与丝印机的质量及其使用条件和操作者的技术熟练程度有 关。就丝印机而言，主要考虑一下几个方面：a印刷成品的质量其一是印刷工序完成后的质量，如热压的紧密程度、计算精度、封口的牢度和 密封性;其二是印刷过程对印刷质量的影响，如被印刷物品和印刷材料由于受到摩 擦、振动、印刷工艺力以及环境污染等机械和化学作用，对印刷内在和外观质量的 影响。在任何情况下对质量的影响都不应超过允许程度。b.印刷物品和印刷材料的损耗在机械印刷过程中，由于承印物、网版的变形损坏，印刷材料的撕裂破损，以及缺 少自动控制引起多于供料、印刷不良等原因造成的各种损耗，通常总是难以完全避免的，所以

29、应从印刷工艺设计、机构选型，结构设计、自动控制及制造精度等方面综 合采取有效措施，以降低这些损耗，提高印刷正品率。 生产率常用的是计件生产率，即单位时间内所生产的印刷的件数，又称为理论生产率。 在实际生产中，开机前后的准备和结束工作时间，添加印刷材料及发生故障时所造成 的生产停歇时间，以及出现空位和废次品等的损失时间总是难免的，因此，实际生产率 总是小于理论生产率的。所以，有的工厂为管理方便，常用一个工作班次内所能印刷 的产品的数量或质量来表示丝印机的生产率。提高生产率的主要措施有缩短辅助操作时间，分散印刷工序、增加执行机构头 数、合理拟定执行机构运动规律和提高制造精度等。 自动化和自动控制现

30、代科学技术的发展为丝印机械的自动化和自动控制提供了先进的技术手段，同时也对它提出了更高更新的要求。在确定所设计的丝印机的自动化程度和自动控 制方案时，应根据具体情况区别对待。既要尽量采用先进技术，赶超国际先进水平，又要结合我过国情，讲究经济效益，便于推广应用。(3制造和维修在满足使用要求的前提下，应尽量可能使制造和维修方便，可采取一下方面的措 施。 装机的系列化、零部件的通用化和标准化程度提高三化”程度是我国是一项重要的技术政策，也是丝印机械的一个发展方向。 结构工艺性机械的结构工艺性由零件的结构复杂程度、加工表面数量、精度要求、对制造 单位的适应能力、零部件的可拆性及标准化、通用化程度等来评

31、定。结构工艺性差 不仅使制造成本增加，而且还使制造维修周期延长，甚至难以达到预定的加工要求。(4操作条件与工作可靠性全自动曲面丝网丝印机的操纵、装卸物料、排除故障、维护保养等工作应省时、省事、省力；被印刷物品规格变化时，有关工作部件的调整或更换要迅速方便。 此外，还要有安全措施，如防止误动作、过载保护、故障报警和自动停机等。丝印机 对操作环境的污染不仅使操作条件恶化而且还会影响机器的使用寿命和性能，尤其对噪音必须严格控制。一般要求生产车间的环境噪音不超过90dB(A,单机噪音不超过85dB (A。控制噪音首先要设法降低主要噪音，如减小激振力，降低声源系统中振 动辐射部件对激振力的响应等。其次，

32、采用噪音隔离和吸声装置以控制噪音的传送， 有是一种简单而有效的办法。工作可靠性是评定丝印机质量的重要指标之一。若可靠性低，必然降低机器的 效率，增加操作的困难，对组成印刷自动线的丝印机尤应重视。（5经济性及其他在设计时要考虑经济性问题。这就要求制造成本低，功率消耗少，使用寿命长，运输、安装、维修方便和生产率高。此外，丝印机的占地面积要小，外形应美观。这同操作条件、机械机构、产品销售均有密切关系。美观的外形和协调的色彩可以提高市场竞争能力。1.4预期研究结果1、本机器广泛应用于各种日化用品、药品、食品等印刷容器及电子器件、玩 具、工具等表面图案与文字的高精度印刷。2、 能满足圆柱形、椭圆柱形和其

33、他异形容器的圆弧面印刷需求，对塑胶、玻 璃、金属等材质的容器均有兼容性。3、本机通过可编程控制器（PLC与先进的触摸屏（Touch Screen实现对整机工作 的智能性操控。4、 以先进的进口马达、变速装置及气动元件组成全新的传动系统，实现无级变 速、同步传送、自动对位、无瓶不印等控制功能。第2章印刷部分的总方案设计2.1全自动曲面丝印机的参数用途:可用于在圆柱形或椭圆柱形对象表面上印刷各种图案。印刷材质:塑料、玻璃、陶瓷、金属等。印刷方式：丝网印刷。圆形容器扁形容器最大印刷行程 300mm最快印刷速度3000件/小时4200件/小时被印件尺寸直径：25-115mm长度:60-300mm半径:

34、40-180mm长度:60-300mm电力要求（单机:AC380V 3Phase 50Hz机器尺寸（单机:2000mnX1200mrH 1750mm机器重量（单机:1000kg2.2全自动曲面丝印机的介绍2.2.1丝网印刷的工作原理利用丝网印版图文部分网孔透油墨，非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印 刷。印刷时在丝网印版一端上倒入油墨 用刮印刮板在丝网印版上的油墨部位施加 一定压力，同时朝丝网印版另一端移动。油墨在移动中被刮板从图文部分的网孔中 挤压到承印物上。由于油墨的粘性作用而使印迹固着在一定范围之内，印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触，接触线随刮板移动而移动，由于丝网印版与 承

35、印物之间保持一定的间隙，使得印刷时的丝网印版通过自身的张力而产生对刮板 的反作用力，这个反作用力称为回弹力。由于回弹力的作用，使丝网印版与承印物只 呈移动式线接触，而丝网印版其它部分与承印物为脱离状态。使油墨与丝网发生断裂运动，保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。当刮板刮过整个版面后抬起，同时丝网印版也抬起 并将油墨轻刮回初始位置。至此为一个印刷行程。曲面丝网印刷是承印物在某一位置，以某一中心线为轴进行回转的印刷。承印 物转动量和印版运动量是相同的，并且是同步进行的，在其中心线上通过刮板的加压 运动而进行印刷。222全自动曲面丝印机的系统组成全自动曲面丝印机如图2.1所示图2.1全自动曲面丝印

36、机其总体示意图如图2.2所示。图2.2全自动曲面丝印机总体示意图丝印机的系统组成：全自动进料输送带系统火焰表面处理系统无级变速控制系统同步传送系统自动预先对位系统无瓶不印刷系统紫外线固化系统全自动曲面丝印机的要求是承印物的供给、印刷操作、承印物的输出、干燥等 全部由机器来进行的丝印机2.3印刷装置的总方案设计印刷部分的设计包括印刷装置的设计和传送装置的设计。2.3.1印刷装置的组成印刷装置由印刮架、印头、网臂、网版四部分组成。2.3.2印刷装置的工作分析(1丝印的一个工作循环是：给件一定位一落版一降刮墨板一升回墨板 刮墨行程一(印刷过程升刮墨板一降回墨板一抬版一回墨行程一解除定位一收件(回墨过

37、程(2压印线。在印刷行程中，刮墨板挤压油墨和丝网印版，使丝网印版与承印物形成一条接触 线，称为压印线。这条线在刮墨板刃口处，无数条压印线构成印刷面。实现理想的压 印线是很困难的，通常情况下，压印线会变成一个微小的压印区域。(3工作原理曲面丝网印刷是承印物在某一位置上，以某一中心线为轴进行回转的印刷。承 印物转动量和印版运动量是相同的，并且是同步进行的，再起中心线上通过刮板的加 压运动而进行印刷。承印物的支撑方法因其形状、印刷目的的不同而不同。承印物一般在某一轴线 上做回转运动。然后用刮板加压印刷，印刷相对于承印物做水平运动。承印物的转动量与网版的水平移动量一致，承印物在回转运动中进行印刷。印刷

38、完成后，刮板、 网版及承印物各系回到原来的位置如图2.3所示。图2.3印刷装置示意图233印刷水平往复运动机构方案设计水平运动机构根据网版上需要印刷的长度，确定水平运动距离。在印刷装置中 是由电动机经过一系列传动机构传递过来的，精度要求不高。水平运动机构可用如 下机构:方案一:丝杆螺母副传动；方案二:齿轮齿条传动；方案三：曲柄滑块机构；相关机构的特点与应用如下表2.1所示：表2.1常见往复机构传动特点与应用类型特点应用螺旋机构传动平稳无噪声，减速比大；可实现转动与直线移动互换；滑动螺旋可做成自锁螺旋机构;工作速度一般很低，只适用于小功率传动 用于要求微动或增力的场合,如机床夹具以及仪器、仪 表

39、;还用于将螺母的回转运动 转变为螺杆的直线运动的装置 圆柱齿轮载荷和速度的许用范围大，传动比恒定， 外廓尺寸小，工作可靠,效率高。制造和安装 精度要求较高，精度低时传动噪声较大，无过 载保护作用。斜齿圆柱齿轮机构运动平稳，承 载能力强，但在传动中会产生轴向力，使用时 必须安装推力轴承或角接触轴承 广泛应用于各种传动系统,传递回转运动,实现减速或增速、变速以及换向等齿轮齿条机构简单,成本低，传动效率高，易于实现较长的运动行程。当运动速度较高或为了提高运动平稳性时，可采用斜齿或人字齿条机构广泛应用于各种机器的传动系统，变速操纵装置，自动机的输送、转向、进给机构以及直动与转动的运动转换装置对比分析：

40、由于是带动整个机架在水平导轨上移 动,故不需要很大的拉力。曲柄滑块传动能够满足传动精度要求，切实可行。齿轮齿条传动相比曲柄滑块传动 传递的精度要高，但是可传递的距离小。而螺旋机构传动只小功率传动。综合分析 水平运动机构选择方案三曲柄滑块传动，曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式 由若干刚性构件用低副（回转副、移动副联接而成的一种机构。是由曲柄 （或曲轴、 偏心轮、连杆、滑块通过移动副和转动副组成的机构。根据结构特点，有3大类:对心曲柄滑块、偏置曲柄滑块、偏心轮机构。如下图 所示。图2.4a对心曲柄滑块机构图2.4b偏置曲柄滑块机构偏心轮机构可以实现复杂的非线性传动关系，且传动平稳，结构紧凑，动

41、力平衡性 好。将偏心轮与连杆等机构组合应用，可实现单纯用连杆机构难以得到的复杂的运动特性。是曲柄滑块机构是常用的机构型式。生产实际中，如在滑块往复行程中具有匀速运动段，并有急回特性，则一般将有利于生产质量和生产率的提高。但是 简单的对心曲柄滑块机构，当曲柄匀速回转时，其滑块是不具有急回特性和匀速运动 段的，现在采用对心一曲柄滑块机构，则能实现本设计所需运动特性，如图2-4a。2.3.4印刷回转运动方案设计回转运动是根据承印物的被印刷的圆周来确定转动量的。印刷时，承印物传递过来，夹紧固定后需回转来进行印刷，印刷过程中印版往复运动的速度不是匀速的。 可以选择如下机构：曲柄连杆机构，曲柄滑块机构，齿

42、轮齿条机构，蜗轮蜗杆机构，圆柱 塞磁力气缸。方案一曲柄连杆机构图2.5曲柄连杆机构如图2.5所示。曲柄连杆机构是内燃机实现工作循环，完成能量转换的传动机构 用来传递力和改变运动方式。工作中，曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的回转运动 对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气、压缩、排气行程中又把曲轴的回转运 动转变成活塞的往复直线运动。方案二曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的，原理是一样的。具体设计如章节 233,有如下特点。优点：(1面接触低副，压强小便于润滑，磨损轻,寿命长，传递动力大(2低副易于加工，可获得较高精度，成本低(3杆可较长，可用作实现远距离的

43、操纵控制(4可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹缺点:(1低副中存在间隙，精度低(2不容易实现精确复杂的运动规律方案三齿轮齿条机构对比分析:此方案的对比可参照表2.1。齿轮齿条机构简单，成本低，传动效率高, 又适合于变速操纵装置，还有齿轮齿条可以实现由直线运动转换为回转运动，对回转 的角度没有要求，方案切实可行。蜗轮蜗杆机构的传动比大，具有自锁功能，属于垂直 交错轴传动，效率低，啮合面磨损严重。圆柱塞磁力气缸，就经济方面的考虑，不选用。 曲柄摇杆和曲柄滑块机构局限在回转一周往复运动一次，而印刷大部分时候不要求 回转一周。所以根据印刷要求，往复运动一次，印刷一次。选择方案三齿轮齿条机 构。综

44、上所述，方案确定为：印刷水平运动采用曲柄滑块机构，印刷回转运动采用齿轮 齿条机构。2.3.5印刷装置的总方案确定印刷运动是由水平运动和回转运动组成的，由上可知，水平运动采用曲柄摇杆机 构，回转运动采用齿轮齿条机构。为了使总体方案尽量简单，可以将两种运动结合起来，用一个机构来实现。方案 描述为:由水平运动带动回转运动，在水平往复运动的滑块上固定好齿条，用齿轮齿条 机构来实现水平运动转换为回转运动，这样结合即简化了传动系统的设计，又提高了 两种运动同步的精确性。其方案简图如图2.8所示。图2.8丝印机构方案简图2.4传送装置的方案设计整台机的传送动作是一致的，本设计只对印刷部分的传送装置进行方案设

45、计。2.4.1传送装置的组成丝网印刷需要单独制作瓶托，以实现自动传瓶的动作。瓶托应根据瓶子的外形制作成合适的盒子形状，并带有吸气借口，在传瓶过程中能保证瓶子水平，不会因为惯 性错位。具体见设计图。图2.9传送部分结构示意图2.4.2传送装置的工作分析传送装置主要是实现如图2.2所示的低高低的传送，结构设计如图2.9所示。两 个瓶托的相对位置是固定的，同时固定在同一根轴上，只要实现轴一定角度的回转运 动即可。243传送送装置的方案设计可参照2.3印刷装置方案的设计，本设计选用的是曲柄摇杆机构。其方案简图如图 2.10。图2.10机构简图第3章印刷装置的总体布局3.1承印物的选型此次是针对圆瓶（如

46、图3.1设计的支撑机构，即浮动樽座。图3.1圆瓶承印物样品根据设计要求，尺寸范围是：直径:25-115mm 长度:60-300mm材料:聚对苯二甲酸乙二酯（英文:Polyethylene terephthalate简称PET，是生活中 常见的一种树脂，可以分为APET,RPET,PETG。性能:PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的 温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120C,电绝缘性优良，甚至 在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺 寸稳定性都很好。特点： 有良好的力学性能，冲击强度是其他薄膜的35倍，耐折性

47、好。 耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀碱，耐大多数溶剂。 具有优良的耐高、低温性能，可在120C温度范围内长期使用，短期使用可耐 150C高温，可耐-70C低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。 气体和水蒸气渗透率低，既有优良的阻气、水、油及异味性能。 透明度高，可阻挡紫外线，光泽性好。 无毒、无味，卫生安全性好，可直接用于食品印刷。3.2支撑机构的设计3.2.1支撑机构的功能要求1、支承装置即承印平台：是用来固定承印物的。平台的高度与水平调节装置图3.2圆瓶定位示意图2、支撑机构还需实现回转和前后运动夹紧松开圆瓶的功能由于曲面印刷是通过塑料承印物的转动进行印刷的 ，因此要求承印物自身应保 持较高的圆柱度。若保证不了圆柱度，将导致印刷还原性的恶化，无法达到印刷的目 的。承印物的圆周长越小，圆柱度要求越高。3.2.2支撑机构的支撑形式支撑曲面承印物的方法主要有滚柱、支架、滚质支架并用的装卡等。方法一:滚柱。用于塑料制品，如圆筒、圆柱形