本發(fā)明涉及印刷機(jī)印張緩沖，具體為一種用于印刷機(jī)減緩印張對(duì)前規(guī)沖擊的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、為了實(shí)現(xiàn)印刷圖文在每一個(gè)印張上的位置完全一致，經(jīng)輸紙機(jī)飛達(dá)頭對(duì)紙張或鐵皮（以下簡(jiǎn)稱(chēng)印張）的料堆進(jìn)行分離并高速送入印刷機(jī)的遞紙平臺(tái)，首先要在遞紙平臺(tái)上對(duì)印張進(jìn)行走紙方向（也稱(chēng)為前后方向）位置定位，這樣才能進(jìn)入單張紙平版印刷機(jī)進(jìn)行印刷，印張前后方向的定位是依靠印張的前邊接觸遞紙平臺(tái)前端設(shè)置的前規(guī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2、印張?jiān)谇耙?guī)處的前后方向的定位是靜止零速狀態(tài)下進(jìn)行的，這需要印張從輸紙機(jī)的高速運(yùn)行狀態(tài)在極短的規(guī)定時(shí)間內(nèi)突然降為零速靜止，高速運(yùn)行的印張會(huì)對(duì)前規(guī)產(chǎn)生沖擊，特別是印鐵機(jī)，由于鐵皮的密度大，重量更大，沖擊也更加嚴(yán)重，從而引發(fā)前規(guī)的變形和損壞，導(dǎo)致前規(guī)定位不準(zhǔn)，機(jī)器運(yùn)行的振動(dòng)和噪音也極大的增加；申請(qǐng)人在先專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn201800314u公開(kāi)了一種印刷機(jī)前規(guī)裝置，該設(shè)計(jì)在運(yùn)行中能防止紙張翹起，確保紙張順利定位和傳遞；專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn118596700b對(duì)印刷機(jī)側(cè)規(guī)進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)帶缺口鐵皮的定位工作，能夠使用多種規(guī)格紙張和帶缺口鐵皮的定位工作，并不能夠解決印張對(duì)前規(guī)沖擊。

3、在現(xiàn)有印刷機(jī)系統(tǒng)中，印張?jiān)谇耙?guī)處的定位仍存在顯著沖擊力，尤其在鐵皮印張的高慣性場(chǎng)景下更為突出。針對(duì)該問(wèn)題，已有部分研究聚焦于前規(guī)機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)特性與結(jié)構(gòu)緩沖性能改進(jìn)；例如，文獻(xiàn)《高速印鐵機(jī)前規(guī)及滾筒設(shè)計(jì)技術(shù)研究》中提出，通過(guò)三維建模與仿真，對(duì)前規(guī)定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，并基于最優(yōu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)了凸輪驅(qū)動(dòng)輪廓線；此外，還結(jié)合有限元模擬方法對(duì)滾筒壓印過(guò)程中的印刷壓力進(jìn)行了分析。該方案雖提升了前規(guī)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性與定位精度，但其仍主要依賴(lài)凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)路徑優(yōu)化，難以適應(yīng)印張質(zhì)量變化帶來(lái)的沖擊負(fù)荷差異，特別在鐵皮印張場(chǎng)景下，缺乏對(duì)動(dòng)態(tài)沖擊的柔性緩解機(jī)制；又如，文獻(xiàn)《印刷機(jī)下擺式緩沖型前規(guī)的分析和研究》對(duì)緩沖動(dòng)作的時(shí)間與路徑進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化；其通過(guò)優(yōu)化凸輪輪廓與緩沖行程提升了高速度下的定位性能。不具備適應(yīng)不同印張厚度和材質(zhì)的能力，尤其對(duì)于鐵皮這類(lèi)高質(zhì)量介質(zhì)，仍存在沖擊誤差與結(jié)構(gòu)疲勞隱患。

4、現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)氣缸緩沖印張對(duì)前規(guī)沖擊的技術(shù)，但由于僅采用氣缸緩沖，無(wú)法精確控制高速印張的沖擊力，前規(guī)仍存在變形風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致定位精度不高；雖然現(xiàn)有集中也有真空輸送系統(tǒng)，但是一般都是實(shí)現(xiàn)物料的傳送，例如專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn218433133u、cn219193412u和cn219193412u，無(wú)法適用對(duì)紙張的緩沖和定位；

5、專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn109986877a公開(kāi)了一種印刷機(jī)改進(jìn)的前規(guī)裝置，提出了利用靜電吸附金屬板進(jìn)行印張定位的改進(jìn)方案，但該方案主要適用于紙張，對(duì)鐵皮等厚重印張不具備良好的吸附效果。

6、綜上所述，雖然現(xiàn)有技術(shù)中存在多種改善印刷機(jī)前規(guī)機(jī)構(gòu)性能的方案，但未能解決比較厚重的印張，特別是印鐵機(jī)在鐵皮印刷中鐵皮對(duì)前規(guī)的沖擊問(wèn)題，所以提出了一種用于印刷機(jī)減緩印張對(duì)前規(guī)沖擊的裝置及方法，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種用于印刷機(jī)減緩印張對(duì)前規(guī)沖擊的裝置及方法，本裝置從印張輸送階段入手，協(xié)同調(diào)控其速度、姿態(tài)與定位沖擊，設(shè)計(jì)出了具備動(dòng)態(tài)減速、可控吸附、自適應(yīng)緩沖的全新前規(guī)防沖擊和減緩方案，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于印刷機(jī)減緩印張對(duì)前規(guī)沖擊的裝置及方法，包括遞紙牙臺(tái)、真空平帶、遞紙牙臺(tái)座、前規(guī)和自適應(yīng)緩沖組件，真空平帶設(shè)置在帶有氣室的遞紙牙臺(tái)上，真空平帶在遞紙牙臺(tái)對(duì)稱(chēng)設(shè)置形成雙列真空輸送帶，氣室形成負(fù)壓吸附印張，使印張隨雙列真空輸送帶移動(dòng)，同時(shí)由于負(fù)壓的作用能夠確保印張?jiān)谳斔瓦^(guò)程中保持穩(wěn)定姿態(tài)，遞紙牙臺(tái)的左側(cè)設(shè)置有前規(guī)，遞紙牙臺(tái)的下方設(shè)置有遞紙牙臺(tái)座，自適應(yīng)緩沖組件設(shè)置在真空平帶之間，該自適應(yīng)緩沖組件起到對(duì)印張支撐的作用，利用印張的自重，自適應(yīng)的實(shí)現(xiàn)摩擦緩沖印張動(dòng)能的作用，自適應(yīng)緩沖組件包括自適應(yīng)支撐框架、安裝框架、升降架和摩擦緩沖軸，摩擦緩沖軸等間距設(shè)置在自適應(yīng)支撐框架上，摩擦緩沖軸包括中空軸、橡膠皮和阻尼軸，中空軸的兩端分別通過(guò)阻尼軸與自適應(yīng)支撐框架連接，阻尼軸使的中空軸具有一定阻尼能力，當(dāng)印張經(jīng)過(guò)中空軸時(shí)，由于中空軸的阻尼作用能夠減低印張的速度，當(dāng)印張覆蓋住雙列真空輸送帶時(shí)，真空平帶會(huì)吸附住印張，從而約束印張隨同真空平帶移動(dòng)，當(dāng)印張為鐵皮質(zhì)量較重時(shí)，印張動(dòng)能大，真空平帶難以吸附住印張，印張有發(fā)生偏移和撞擊前規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)，該帶阻尼能力的中空軸能夠彌補(bǔ)真空平帶的緩沖能力，在不增加機(jī)構(gòu)體積的情況下，采用自適應(yīng)的摩擦接觸方式，增加與印張接觸力，通過(guò)與雙列真空輸送帶配合起到對(duì)印張快速減速的作用，橡膠皮沿圓周方向設(shè)置在中空軸的外表面，且橡膠皮之間留有長(zhǎng)槽，通過(guò)橡膠皮增加與印張的摩擦力，長(zhǎng)槽內(nèi)等間距設(shè)置有與中空軸內(nèi)腔連通的空軸氣孔，自適應(yīng)支撐框架的兩側(cè)分別設(shè)置有連接管，連接管與中空軸的內(nèi)腔連通，連接管的一端通過(guò)氣管與氣室上的接口管連接，連接管將中空軸串聯(lián)在一起，使中空軸內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，并通過(guò)空軸氣孔吸住運(yùn)動(dòng)的印張，進(jìn)一步提高與印張之間的接觸力，該方式能夠適應(yīng)厚鐵皮或者重量較重的印張，能夠起到很好的緩沖作用，升降架設(shè)置在安裝框架的上方，升降架與自適應(yīng)支撐框架之間設(shè)置有彈簧一，通過(guò)彈簧一使得自適應(yīng)支撐框架具有自適應(yīng)支撐印張重力的能力，升降架能夠帶動(dòng)自適應(yīng)支撐框架隱藏在遞紙牙臺(tái)座中，當(dāng)印張為紙張的時(shí)候，無(wú)需自適應(yīng)緩沖組件，通過(guò)雙列真空輸送帶即可滿(mǎn)足對(duì)印張的緩沖，當(dāng)印張為鐵皮或者其他重量較重的印張時(shí)，升降架帶動(dòng)自適應(yīng)緩沖組件升起，與雙列真空輸送帶配合對(duì)印張進(jìn)行減速，并且采用阻尼結(jié)構(gòu)，無(wú)需額外消耗能源，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的情況下，具有適用于對(duì)所有印張的緩沖能力。

3、進(jìn)一步的，遞紙牙臺(tái)座上設(shè)置有導(dǎo)向鼓形輪組件，導(dǎo)向鼓形輪組件包括平帶鼓形輪、調(diào)節(jié)螺釘、導(dǎo)向輪軸，導(dǎo)向輪軸通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘安裝在遞紙牙臺(tái)座上，平帶鼓形輪通過(guò)球軸承一安裝在導(dǎo)向輪軸上，真空平帶繞在平帶鼓形輪上，通過(guò)調(diào)整導(dǎo)向輪軸的傾斜角度，調(diào)節(jié)平帶鼓形輪的位置，實(shí)現(xiàn)平帶的定位，從而能夠控制雙列真空平帶在遞紙牙臺(tái)座上的姿態(tài)，使印張以穩(wěn)定的垂直狀態(tài)到達(dá)前規(guī)，遞紙牙臺(tái)座上設(shè)置有平帶支撐輪，平帶支撐輪位于真空平帶的下方，平帶支撐輪起到對(duì)真空平帶支撐的作用，確保平帶穩(wěn)定運(yùn)行。

4、進(jìn)一步的，遞紙牙臺(tái)座的右側(cè)設(shè)置有平帶主動(dòng)輪座，平帶主動(dòng)輪座上設(shè)置有平帶主動(dòng)組，平帶主動(dòng)組包括平帶主動(dòng)輪軸、主動(dòng)平帶輪和從動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)平帶輪通過(guò)球軸承一安裝在平帶主動(dòng)輪軸上，平帶主動(dòng)輪軸的一端通過(guò)普通平鍵連接有從動(dòng)同步帶輪，真空平帶設(shè)置在平帶鼓形輪與主動(dòng)平帶輪之間，通過(guò)主動(dòng)平帶輪帶動(dòng)真空平帶在平帶鼓形輪與主動(dòng)平帶輪之間傳動(dòng)，遞紙牙臺(tái)座上設(shè)置有伺服驅(qū)動(dòng)模塊，伺服驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)主動(dòng)平帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)模塊包括同步帶、平帶主動(dòng)輪座、電機(jī)座、主動(dòng)同步帶輪和伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過(guò)電機(jī)座安裝在平帶主動(dòng)輪座，電機(jī)座與平帶主動(dòng)輪座通過(guò)螺釘固定連接，平帶主動(dòng)輪座與遞紙牙臺(tái)座固定連接，主動(dòng)同步帶輪通過(guò)普通平鍵安裝在伺服電機(jī)的輸出端，同步帶設(shè)置在主動(dòng)同步帶輪與從動(dòng)同步帶輪之間，伺服電機(jī)為真空平帶提供動(dòng)力，伺服電機(jī)由電氣控制系統(tǒng)通過(guò)編程控制，通過(guò)同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)真空平帶按設(shè)計(jì)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)規(guī)律從輸紙機(jī)真空平帶傳送裝置的速度到零速變化，實(shí)現(xiàn)印張到達(dá)前規(guī)初時(shí)，速度為零，實(shí)現(xiàn)在前規(guī)處的零速定位，解決了印張對(duì)前規(guī)的沖擊，并實(shí)現(xiàn)印張?jiān)谇耙?guī)處的精確定位。

5、進(jìn)一步的，遞紙牙臺(tái)上表面設(shè)置有與氣室對(duì)應(yīng)的平帶槽，真空平帶位于平帶槽中，真空平帶的表面上設(shè)置有等間距分布的平帶氣孔，真空平帶的上平面與遞紙牙臺(tái)的上平面位于同一平面內(nèi)，真空平帶覆蓋住遞紙牙臺(tái)的氣室形成負(fù)壓真空氣室，當(dāng)印張覆蓋住真空平帶時(shí)，真空平帶上的平帶氣孔會(huì)吸附住印張，從而約束印張隨同平帶移動(dòng)，降低印張的速度。

6、進(jìn)一步的，氣室的接口管通過(guò)氣管連接有氣控模塊，氣控模塊包括電磁閥、真空調(diào)節(jié)閥和壓力調(diào)節(jié)閥，電磁閥通過(guò)氣管與氣室的接口管連接，電磁閥通過(guò)氣管分別與真空調(diào)節(jié)閥、壓力調(diào)節(jié)閥連接，真空調(diào)節(jié)閥與外部真空泵相連，壓力調(diào)節(jié)閥與空壓機(jī)或集中供氣系統(tǒng)相連；氣控模塊的電磁閥在印刷機(jī)主電氣系統(tǒng)的plc控制下，按照印刷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和節(jié)奏進(jìn)行吸氣和吹氣的氣路轉(zhuǎn)換；真空調(diào)節(jié)閥對(duì)吸氣氣路的真空值進(jìn)行精確調(diào)整，適應(yīng)不同的印張變化；壓力調(diào)節(jié)閥對(duì)吹氣的氣路壓力進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣室的精確補(bǔ)氣，以實(shí)現(xiàn)真空平帶的平帶氣孔能及時(shí)放開(kāi)印張，使得印張進(jìn)入印刷機(jī)后能高速離開(kāi)遞紙牙臺(tái)，摩擦緩沖軸與氣室共用一套氣路，也可以單獨(dú)設(shè)置一套氣路，如果印張是鐵皮的時(shí)候，自適應(yīng)緩沖組件配合真空平帶完成對(duì)印張印張的緩沖。

7、進(jìn)一步的，遞紙牙臺(tái)的左側(cè)設(shè)置有輸紙機(jī)真空平帶傳送裝置，印張?jiān)谳敿垯C(jī)真空平帶傳送裝置上輸送，印張采用魚(yú)鱗式層疊的輸送方式，即后一印張?jiān)谇耙挥埖南旅鎸盈B輸送。

8、進(jìn)一步的，安裝框架的左側(cè)設(shè)置有前規(guī)調(diào)節(jié)組件，前規(guī)調(diào)節(jié)組件包括支撐軸、調(diào)節(jié)板、回正受力板和螺紋桿，支撐軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置在螺紋桿的兩側(cè)，調(diào)節(jié)板與支撐軸滑動(dòng)連接，前規(guī)固定在回正受力板的內(nèi)側(cè)上，回正受力板的外側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)向軸，導(dǎo)向軸穿至調(diào)節(jié)板的外側(cè)，導(dǎo)向軸上穿有彈簧二，在氣路系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，印張高速運(yùn)動(dòng)有撞擊前規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)彈簧二起到緩沖外力的作用防止印張撞擊前規(guī)，減少前規(guī)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，起到保護(hù)作用，調(diào)節(jié)板與回正受力板之間設(shè)置有復(fù)位件，復(fù)位件可以是反彈器、氮?dú)飧谆驓飧?，能夠使回正受力板?fù)位即可，螺紋桿上設(shè)置有調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母設(shè)置兩個(gè)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺母能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)板的位置固定，如果松動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，可以對(duì)調(diào)節(jié)板的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足使用需求。

9、進(jìn)一步的，安裝框架的兩側(cè)面分別設(shè)置有固定孔，固定孔中穿有螺栓，通過(guò)螺栓將安裝框架固定在遞紙牙臺(tái)座上，遞紙牙臺(tái)座的下表面設(shè)置有伸縮氣缸，伸縮氣缸的伸縮端與升降架連接，升降架的四角設(shè)置有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿穿至安裝框架的下方，在升降的過(guò)程中導(dǎo)向桿起到導(dǎo)向的作用，伸縮氣缸為升降架提供動(dòng)力帶動(dòng)自適應(yīng)緩沖組件起升或落下，從而能夠適應(yīng)對(duì)不同印張的緩沖。

10、進(jìn)一步的，中空軸的兩端面分別設(shè)置有密封槽，密封槽中設(shè)置有密封圈，在與阻尼軸連接的時(shí)候起到密封作用，中空軸的兩端面還設(shè)置螺紋孔，用于中空軸的固定，中空軸的兩端分別設(shè)置有擋環(huán)，擋環(huán)用于限制橡膠皮的安裝位置，同時(shí)對(duì)長(zhǎng)槽兩端進(jìn)行封堵，減少漏氣。

11、進(jìn)一步的，一種用于印刷機(jī)減緩印張對(duì)前規(guī)沖擊的方法，包括以下步驟：

12、步驟一：印張由輸紙機(jī)飛達(dá)頭以魚(yú)鱗式層疊方式送出，后一印張位于前一印張下方，前一印張以高速進(jìn)入遞紙牙臺(tái)區(qū)域；

13、步驟二：印張覆蓋于遞紙牙臺(tái)上的雙列真空輸送帶之上；真空平帶的平帶氣孔會(huì)吸附住印張，從而約束印張隨真空平帶帶移，并引導(dǎo)其沿前規(guī)方向輸送；

14、步驟三：若印張為鐵皮厚重材料，在接近前規(guī)前，伸縮氣缸動(dòng)作，自適應(yīng)緩沖組件升起，印張接觸真空平帶之間布設(shè)的自適應(yīng)緩沖組件；中空軸通過(guò)空軸氣孔與氣室連通并形成附加吸附，提供摩擦與附加吸附力，對(duì)印張進(jìn)行被動(dòng)減速緩沖；

15、步驟四：由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)真空平帶，伺服控制系統(tǒng)控制其運(yùn)行速度按設(shè)定規(guī)律由高速逐漸降低至零速，實(shí)現(xiàn)印張?jiān)谇耙?guī)處以零速度接觸，完成精確定位并消除撞擊；

16、步驟五：前規(guī)柔性緩沖復(fù)位，當(dāng)發(fā)生輕微沖擊時(shí)前規(guī)調(diào)節(jié)組件緩沖吸能，保護(hù)前規(guī)免受損傷；并使前規(guī)自動(dòng)復(fù)位；

17、步驟六：零速定位完成后，氣控模塊發(fā)出指令，電磁閥切換至吹氣狀態(tài)，真空吸附解除；印張順利離開(kāi)遞紙牙臺(tái)區(qū)域，進(jìn)入正式印刷工序。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、1、通過(guò)設(shè)置的雙列真空輸送帶，配合自適應(yīng)緩沖組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)印張，尤其是鐵皮類(lèi)厚重的印張，在接近前規(guī)前的主動(dòng)減速與動(dòng)態(tài)姿態(tài)控制，有效降低其對(duì)前規(guī)的沖擊強(qiáng)度；顯著減少前規(guī)磨損和結(jié)構(gòu)疲勞，提高設(shè)備壽命與印刷穩(wěn)定性。

20、2、伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)雙列真空平帶的運(yùn)動(dòng)控制，結(jié)合印張輸送過(guò)程中的動(dòng)態(tài)減速，實(shí)現(xiàn)印張?jiān)诘竭_(dá)前規(guī)前自動(dòng)降速至零速，從而實(shí)現(xiàn)零速接觸定位，消除傳統(tǒng)依靠慣性撞擊定位的誤差；設(shè)置具有升降與彈性支撐功能的自適應(yīng)緩沖組件，能夠根據(jù)印張厚度、材質(zhì)，如紙張或鐵皮，選擇是否啟用緩沖結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)在不同工況下都具備最優(yōu)緩沖模式；緩沖組件無(wú)須外部能耗，僅通過(guò)彈簧力與阻尼結(jié)構(gòu)即可提供可靠支撐，既節(jié)能又提高系統(tǒng)通用性。

21、3、前規(guī)結(jié)構(gòu)引入了具有彈性吸能與位置微調(diào)功能的調(diào)節(jié)組件，在異常沖擊情況下，能夠臨時(shí)緩沖變形并在沖擊后恢復(fù)原位，防止前規(guī)永久變形或偏移，提升整機(jī)的安全性與可維護(hù)性。

22、4、整套結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，雙列真空帶、自適應(yīng)緩沖組件、伺服系統(tǒng)和氣控模塊之間配合緊密，控制邏輯清晰；無(wú)需增加大型能耗裝置，僅使用原有plc與伺服系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)精細(xì)控制，具有安裝便捷、能耗低、響應(yīng)速度快的綜合優(yōu)勢(shì)，適合高速、高強(qiáng)度印刷環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行。