專利名稱：一種印刷機(jī)紙張定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于印刷機(jī)械紙張定位技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種印刷機(jī)紙張定位 裝置。 豕伎不自從印刷機(jī)誕生以來，高印刷精度以及高的印刷運(yùn)轉(zhuǎn)速度一直是人們所 追求的，但現(xiàn)有的印刷機(jī)機(jī)械式或氣動(dòng)式紙張定位裝置很難保證這一點(diǎn)。紙張定位一般分為前規(guī)定位和側(cè)規(guī)定位?，F(xiàn)在常用的前規(guī)定位部件為上 擺式前規(guī)和下擺式前規(guī)，其中上擺式前規(guī)讓紙時(shí)間長(zhǎng)，需一張紙完全走完以后才能落下進(jìn)行下一張紙的前規(guī)定位；下擺式前規(guī)要求擺動(dòng)角度較大，容易 產(chǎn)生較大振動(dòng)且影響印刷機(jī)的速度。而常用的側(cè)規(guī)定位部件有扇形板間歇傳 動(dòng)式、滾輪連續(xù)傳動(dòng)式、往復(fù)移動(dòng)鐵條式和氣動(dòng)式拉規(guī)，其拉紙方法各有其 局限性，其中扇形板間歇傳動(dòng)式側(cè)規(guī)定位部件的扇形板往復(fù)擺動(dòng)是由一個(gè)拉 簧控制，在高速情況下容易產(chǎn)生振動(dòng)，不適用于高速機(jī)；滾輪連續(xù)傳動(dòng)式側(cè) 規(guī)定位部件沒有扇形板所引起的振動(dòng)，但拉紙速度為恒速，沒有減速性能， 在高速印刷時(shí)紙張對(duì)檔紙板沖擊較大，容易破壞紙張；氣動(dòng)式側(cè)規(guī)定位部件 對(duì)各種承印材料適應(yīng)性強(qiáng)，但對(duì)于掉毛、掉粉多的紙張，經(jīng)常堵塞氣孔及氣 路，影響使用效果。因此現(xiàn)有的印刷機(jī)紙張定位裝置的種種局限性，使現(xiàn)代印刷機(jī)在定位部 分有了一定的速度限制，并且由于機(jī)械振動(dòng)等機(jī)械部件固有性質(zhì)的影響，使 得定位精度也受到了很大的干擾。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種印刷機(jī)紙張定位裝置，來解決現(xiàn)有技術(shù) 中存在的印刷機(jī)紙張定位精度差、印刷速度慢、整機(jī)電氣化程度低的問題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，光電/紅外傳感器檢測(cè)到紙張的到來位 置，將位置信息傳達(dá)到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳給單 片機(jī)及內(nèi)存模塊，單片機(jī)及內(nèi)存模塊通過運(yùn)算后下達(dá)指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)修正紙 張位置，同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器，單片機(jī)及內(nèi) 存模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光電/紅外傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊依次連接構(gòu)成一個(gè)回路; 單片機(jī)及內(nèi)存模塊和總線通訊模塊連接，總線通訊模塊通過板載總線連接到 印刷機(jī)；單片機(jī)及內(nèi)存模塊和預(yù)留串口及USB通訊模塊連接，預(yù)留串口及 USB通訊模塊通過串口線及USB通訊電纜連接到人機(jī)界面。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括左側(cè)步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)和右側(cè)步進(jìn)電機(jī)。所述的單片機(jī)及內(nèi)存模塊單片機(jī)采用W78E52B，內(nèi)存模塊釆用存儲(chǔ)器 28C256。所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用了 16位串行AD芯片ADS8341 。 所述的預(yù)留串口及USB通訊模塊采用PDIUSBD12芯片。 所述的總線通訊模塊采用SJA1000、 TJA1050T芯片。 所述的光電/紅外傳感器，包括四個(gè)紅外線傳感器和一個(gè)光電傳感器。 本實(shí)用新型的有益效果是，減少了因機(jī)械傳動(dòng)而造成的時(shí)間以及其它累積誤差，減小噪音，提高紙張定位精度以及套準(zhǔn)精度，并且打破了機(jī)械式紙張定位機(jī)構(gòu)對(duì)印刷機(jī)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的限制。
圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.執(zhí)行機(jī)構(gòu)，2.單片機(jī)及內(nèi)存模塊，3.模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，4.預(yù)留 串口及USB通訊模塊，5.總線通訊模塊，6.光電/紅外傳感器，7.印刷機(jī)， 8.人機(jī)界面，9.左側(cè)步進(jìn)電機(jī)，IO.跑偏的紙張，11.正確定位的紙張，12.伺 服電機(jī)，13.右側(cè)步進(jìn)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。 本實(shí)用新型是基于高性能光電/紅外傳感器和步進(jìn)/伺服電機(jī)的集紙張檢 測(cè)和紙張定位的一體化裝置，與傳統(tǒng)的定位裝置區(qū)別為兩點(diǎn) 一是由機(jī)械式 變?yōu)殡姎馐?；二是將原有?dú)立的前規(guī)與側(cè)規(guī)集成為一體。本裝置以單片機(jī)為 核心，用四個(gè)紅外線傳感器和一個(gè)光電傳感器檢測(cè)到紙張的到來以及具體位 置信息，通過16位的串行模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)保存 在儀器內(nèi)部存儲(chǔ)模塊中，通過CAN總線與印刷機(jī)主傳動(dòng)裝置進(jìn)行通訊，進(jìn)行 參數(shù)、數(shù)據(jù)的傳遞和控制脈沖的輸出，在聯(lián)機(jī)工作的情況下，由儀器自身(通 過傳感器)判斷采集和記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻，通過微機(jī)應(yīng)用程序，完成對(duì)數(shù)據(jù)的 提取、分析、邏輯運(yùn)算、指令下達(dá)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成紙張的精確定位。如圖1所示，光電/紅外傳感器6檢測(cè)到紙張的到來位置，將位置信息傳 達(dá)到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳給單片機(jī)及內(nèi)存模 塊2，單片機(jī)及內(nèi)存模塊2通過運(yùn)算后下達(dá)指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)1修正紙張位置， 同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器6，單片機(jī)及內(nèi)存模 塊2和執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、光電/紅外傳感器6、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3依次連接構(gòu)成一個(gè) 回路；單片機(jī)及內(nèi)存模塊2和總線通訊模塊5連接，總線通訊模塊5通過板 載總線連接到印刷機(jī)7;單片機(jī)及內(nèi)存模塊2和預(yù)留串口及USB通訊模塊4
連接，預(yù)留串口及USB通訊模塊4通過串口線及USB通訊電纜連接到人機(jī) 界面8。如圖2所示，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)l，主要包括左側(cè)步進(jìn)電機(jī)9、伺服電機(jī) 12和右側(cè)步進(jìn)電機(jī)13。左、右側(cè)步進(jìn)電機(jī)用于控制紙張的兩個(gè)自由度，使 紙張前后移動(dòng)，完成紙張的前、后向定位；而伺服電機(jī)則用于控制紙張的左 右移動(dòng)，完成紙張的側(cè)向定位。所述的單片機(jī)及內(nèi)存模塊2，其中單片機(jī)采用W78E52B，該芯片兼容 52系列，內(nèi)部資源可以滿足我們系統(tǒng)的要求。通過開放的總線接口，可以外 擴(kuò)展一片32K的EEPROM存儲(chǔ)模塊28C256,作為相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3采用了 16位串行AD芯片ADS8341。光電傳感 器的輸出量為模擬信號(hào)，需要經(jīng)過AD量化成數(shù)字量，系統(tǒng)才能夠存儲(chǔ)。由 于本紙張系統(tǒng)霈要在高速的情況下進(jìn)行工作，所以系統(tǒng)中采用了 16位串行 AD芯片ADS8341。所述的預(yù)留串口及USB通訊模塊4采用PDIUSBD12芯片。USB作為 目前微機(jī)的常用串行總線，已經(jīng)在許多智能儀器中得到應(yīng)用，其傳輸速度快， 支持即插即用等特點(diǎn)是傳統(tǒng)RS232總線無法比擬的。本實(shí)用新型就是通過 USB接口把采集到的數(shù)據(jù)，從EEPROM中傳輸?shù)轿⑿陀?jì)算機(jī)中，并為相關(guān) 數(shù)據(jù)輸出做準(zhǔn)備，接口的實(shí)現(xiàn)部分使用的是PDIUSBD12芯片，工作在 USB1.1協(xié)議下，傳輸速度最大可以達(dá)到12Mbps，在通訊的過程中，有LED 指示，人機(jī)界面友好。所述的總線通訊模塊5采用SJA1000、 TJA1050T芯片。其中SJA1000 是獨(dú)立CAN通信控制器，TJA1050T為高性能CAN總線收發(fā)器。SJA1000 完全支持具有很多新特性的CAN2.0B協(xié)議。CAN可提供1Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸
速率，這使得印刷機(jī)的實(shí)時(shí)控制變得非常容易，能夠滿足紙張定位系統(tǒng)與印刷機(jī)主傳動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通訊控制。另外，CAN的硬件錯(cuò)誤檢定特性也 增強(qiáng)了 CAN的抗電磁干擾能力，并且此模塊加入了 DC-DC模塊與光電隔離 器件，即實(shí)現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離，保護(hù)控制系統(tǒng)電路。所述的光電/紅外傳感器6，即包括四個(gè)紅外線傳感器和一個(gè)光電傳感器 組成。紅外傳感器用于測(cè)量紙張的到來、離去，其實(shí)際作用是開關(guān)的作用， 當(dāng)紙張到來、離去時(shí)觸發(fā)電平的變化，從而使單片機(jī)感知；而光電傳感器是 用于測(cè)量紙張的偏移量大小，用于單片機(jī)對(duì)紙張的糾偏。本實(shí)用新型包括的以上各部分功能相對(duì)獨(dú)立，通過良好的接口相連，使 系統(tǒng)調(diào)試方便，便于擴(kuò)展，提高了紙張定位精度以及套準(zhǔn)精度，并且提高了 印刷機(jī)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
權(quán)利要求1.一種印刷機(jī)紙張定位裝置，其特征在于包括光電/紅外傳感器(6)，所述的光電/紅外傳感器(6)將檢測(cè)到的紙張位置信息傳達(dá)到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳給單片機(jī)及內(nèi)存模塊(2)，單片機(jī)及內(nèi)存模塊(2)通過運(yùn)算后下達(dá)指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)修正紙張位置，同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器(6)，單片機(jī)及內(nèi)存模塊(2)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)、光電/紅外傳感器(6)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)依次連接構(gòu)成一個(gè)回路；單片機(jī)及內(nèi)存模塊(2)和總線通訊模塊(5)連接，總線通訊模塊(5)通過板載總線連接到印刷機(jī)(7)；單片機(jī)及內(nèi)存模塊(2)和預(yù)留串口及USB通訊模塊(4)連接，預(yù)留串口及USB通訊模塊(4)通過串口線及USB通訊電纜連接到人機(jī)界面(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷機(jī)紙張定位裝置，其特征在于所述的執(zhí) 行機(jī)構(gòu)(1)包括左側(cè)步進(jìn)電機(jī)(9)、伺服電機(jī)(12)和右側(cè)步進(jìn)電機(jī)(13)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷機(jī)紙張定位裝置，其特征在于所述的單 片機(jī)及內(nèi)存模塊(2)，其中單片機(jī)采用W78E52B，內(nèi)存模塊采用存儲(chǔ)器 28C256。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷機(jī)紙張定位裝置，其特征在于所述的模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(3)采用16位串行AD芯片ADS8341。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷機(jī)紙張定位裝置，其特征在于所述的預(yù) 留串口及USB通訊模塊(4)采用PDIUSBD12芯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷機(jī)紙張定位裝置，其特征在于所述的總 線通訊模塊(5)采用SJAIOOO、 TJA1050T芯片。
專利摘要本實(shí)用新型屬于印刷機(jī)械紙張定位技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種印刷機(jī)紙張定位裝置，包括光電/紅外傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳給單片機(jī)及內(nèi)存模塊，單片機(jī)及內(nèi)存模塊通過運(yùn)算后下達(dá)指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)修正紙張位置，同時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器；單片機(jī)及內(nèi)存模塊和總線通訊模塊連接，通過板載總線外接到印刷機(jī)；單片機(jī)及內(nèi)存模塊和預(yù)留串口及USB通訊模塊連接，通過串口線及USB通訊電纜外接到人機(jī)界面。本裝置的各部分相對(duì)獨(dú)立，連接調(diào)試方便，便于擴(kuò)展，廣泛應(yīng)用于印刷領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的紙張定位精度差、印刷速度慢、整機(jī)電氣化程度低的問題。
文檔編號(hào)B41F33/00GK201052693SQ20072003190
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者張海燕, 偉 李 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)