【技術領域】
本發明涉及一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備。
背景技術：
有些廣告牌的廣告面是外凸的曲面結構，如圖7所示，在印制廣告圖案和廣告文字時，需要制作與廣告牌的曲面相對應的曲面結構的絲印模具，絲印模具通常是按照廣告牌的曲面形狀和尺寸，采用剛性板材(木材、鋼材或剛性塑料板)拼接成一個具有固定形狀的模架，再在模架的弧形底面上固定連接上絲印網制成，通過型模的弧形底面確定絲印網的形狀，使絲印網形成與廣告牌相對應的曲面。在絲印生產時，將廣告牌的曲面朝上放置，將絲印模具從上放在廣告牌的曲面上，通過在絲印網上刮油墨進行絲印。通常都是一種廣告牌對應一套絲印模具，而由于同種廣告牌的數量通常都是一個或者少數幾個，因此，從制作成本考慮，通常是采用木材進行模架的制作。每種廣告牌需要都需要定制與之形狀相對應的模架，廣告牌制造周期長，無法快速供貨。這種曲面類型的廣告牌制作，在通常都是小批量多種類，模架的耗材嚴重。另外一個，就是由于同種曲面型的廣告牌的制造數量較少，通常都是采用人工絲印，即通過人工將絲印模具扛起放到對應的廣告牌上，使絲印網貼在廣告牌的曲面上，并調整好絲印模具在廣告牌上位置，再人工往絲印模具上到上油墨，用手抓著掃刷沿曲面刮涂油墨進行絲印，絲印結束后，再將絲印模具從廣告牌上扛下來，由于絲印模具通常都較重，工作人員在搬上搬下廣告牌時勞動強度大，在實際絲印時，根據絲印模具的大小，有時需要幾個工作人員一起才能共同扛起絲印模具。而且油墨具有揮發性和刺激性，在生產時，油墨揮發刺激性氣味到空氣中，工作人員通常都需要佩戴口罩，而由于絲印工作時的勞動強度較大，很多時候工作人員都需要大口的呼吸，隨佩戴口罩也不能完全隔絕吸入這些刺激性氣味，而且佩戴口罩在大力呼吸時也帶來工作人員的不適。
本發明就是基于這種情況作出的。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、環保安全的自適應絲印曲面的自動化絲印設備，以便降低絲印模具的成本，縮短絲印模具的制作時間，滿足小批量多種類的絲印物的印刷，降低模架的耗材，降低工作人員的勞動強度，節省人力物力。
為解決上述技術問題，本發明一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：包括機架，所述機架上設有用于對外凸的曲面進行絲印的絲印模具，所述機架上滑動連接有用于支撐絲印物的工作臺，以及驅動工作臺上下滑動的第一驅動機構，所述工作臺位于絲印模具下方，所述機架上位于絲印模具的上方設有掃刷，所述機架上設有用于驅動掃刷沿絲印模具刮涂油墨進行絲印的第二驅動機構，所述絲印模具包括模架和固定在模架上的絲印網，所述模架為能彈性彎曲變形的彈性架，其通過中部與機架連接并懸吊在機架上，所述機架的左右兩側上位于模架的下方設有拉繩電機，左右所述拉繩電機分別通過繩索與模架的左右兩端連接并能分別將模架的左右兩端下拉，還包括控制系統，所述第一驅動機構、第二驅動機構和拉繩電機分別與控制系統電性連接。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述模架上設有用于絲印的絲印槽，所述絲印網封住絲印槽的底部。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述機架上位于模架上方設有能從上往下拍照檢測絲印槽的位置的第一相機，所述機架上位于模架的前側或者后側設有能拍照檢測模架的側面形狀的第二相機，所述第一相機和第二相機與控制系統電性連接并將拍攝到的數據反饋到控制系統中，控制系統計算出絲印槽從上往下投影的平面位置和以及絲印網的側面投影的弧線軌跡，控制第二驅動機構驅動掃刷移到絲印槽中并沿絲印網的弧線軌跡移動，且在移動過程中壓在絲印網上進行刮涂油墨。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述第二相機還用于拍照檢測絲印物的側面形狀，以及與模架之間的上下距離，并反饋到控制系統中，控制系統控制第一驅動機構驅動工作臺托著絲印物上升頂壓在模架底部，控制拉繩電機工作將模架的左右兩端拉下，使模架在絲印物的頂壓下彎曲變形并壓在絲印物的頂部曲面上。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述模架中部的底部上設有與控制系統電性連接的第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器在第一驅動機構驅動絲印物上升時用于檢測模架和絲印物之間的壓力并反饋到控制系統，所述模架左右兩側的底部上設有與控制系統電性連接的第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器在拉繩電機將模架的左右兩端拉下時用于檢測模架的左右兩側與絲印物之間的壓力并反饋到控制系統。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：還包括用于與油墨供應裝置連接并往絲印模具中注入油墨的油墨槍，所述機架上設有與油墨槍連接并控制油墨槍移入或移出絲印模具上方的機械手。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述絲印網可拆卸連接在模架上。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述第一驅動機構包括第一電機、同步帶、主動輪和從動輪，所述同步帶安裝在主動輪和從動輪之間，所述工作臺與同步帶固定連接，所述第一電機與主動輪連接并驅動主動輪轉動從而通過同步帶帶動工作臺移動。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述第二驅動機構包括縱向滑軌和橫向滑軌，所述橫向滑軌滑動連接在縱向滑軌上，所述縱向滑軌上設有用于驅動橫向滑軌在縱向滑軌上上下滑動的縱向電機，所述縱向電機通過同步帶與橫向滑軌連接或通過絲桿與橫向滑軌螺紋連接，所述掃刷滑動連接在橫向滑軌上，所述橫向滑軌上設有用于驅動掃刷在橫向滑軌上左右滑動的橫向電機，所述橫向電機通過同步帶與橫向滑軌連接或通過絲桿與橫向滑軌螺紋連接。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述工作臺上可拆卸連接有用于定位絲印物的定位板。
如上所述的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，其特征在于：所述絲印槽的前后、左右四個側壁的外側上設有卡槽，所述卡槽中卡接有用于將絲印網的外邊緣卡緊在卡槽中的卡條，其中，前后兩側的所述卡條隨采用模架的變形而跟隨彈性變形。
與現有技術相比，本發明有如下優點：
1、本發明由于模架為彈性架，絲印網為一層柔軟的薄膜結構，通過將絲印物放在工作臺上，并將絲印物定位在絲印網的正下方，且使絲印物的曲面頂點正對模架的中部；然后通過第一驅動機構驅動工作臺載著絲印物升起，使絲印物的曲面頂點頂壓在模架底部的中部上，再通過左右兩個拉繩電機工作分別將模架的左右兩端往下拉，從而能夠根據絲印物頂部曲面的形狀，使模架以中部為基點，左右兩半部分別彎曲并對應壓在絲印物的頂部曲面上，自動適應不同曲面的絲印，無需按照特定的絲印物對應制作具有相應弧度的絲印模具，簡化絲印模具的結構，縮短絲印模具的制作時間。只需將絲印網可拆卸連接在模架上，一套模架即可適用于多種不同絲印圖文和不同形狀的絲印物，滿足小批量多種類的絲印物的印刷，大大的降低模架的耗材，快速的制作出絲印不同絲印物的絲印模具，使得小批量多種類絲印物的絲印生產時，能夠快速的生產供貨。
2、本發明適用性好，能夠對不同的絲印物進行大量的絲印生產，通過第二驅動機構驅動掃刷沿絲印模具刮涂油墨進行絲印，實現了對曲面結構的絲印物的自動化絲印，避免了工作人員長時間近距離接觸油墨，而且由于絲印模具是懸掛在機架上，并通過工作臺驅動絲印物靠向絲印模具，從而大大降低了工作人員的勞動強度，更加避免了工作人員在用力搬運時大口吸入刺激性氣味。
3、在絲印模具貼壓在絲印物的頂部曲面上后，通過第一相機和第二相機檢測，控制系統計算出絲印槽從上往下投影的平面位置和以及絲印網的側面投影的弧線軌跡，控制第二驅動機構驅動掃刷移到絲印槽中并沿絲印網的弧線軌跡移動，且在移動過程中壓在絲印網上進行刮涂油墨，使掃刷能夠自適應調整刮涂路徑。而且所述第二相機還用于拍照檢測絲印物的側面形狀，以及與模架之間的上下距離，并反饋到控制系統中，控制系統控制第一驅動機構驅動工作臺托著絲印物上升頂壓在模架底部，控制拉繩電機工作將模架的左右兩端拉下，使模架在絲印物的頂壓下彎曲變形并壓在絲印物的頂部曲面上，自動根據不同形狀大小的絲印物調整工作臺的上升高度和拉繩電機的下拉工作。
4、本發明只需將絲印物定位好在工作臺上，即可通過該自動化絲印設備根據不同的絲印物自動地自適應調整生產，自動根據絲印物的形狀大小調整絲印模具形狀，使絲印模具貼壓在絲印物上，并自動在絲印模具上注入油墨，自動控制掃刷刮油墨進行絲印，自動化程度高，節省人力物力，生產效率高。只需將該自動化絲印設備設于一密閉的空間中，工作人員在放好絲印物后走出密閉空間并關上門體，即可進行絲印生產，從而避免了工作人員在生產過程中接觸油墨揮發出來的刺激性氣體，為員工提供一個健康環保的工作環境。
【附圖說明】
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明，其中：
圖1是本發明一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備的立體圖；
圖2是本發明一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備的前視圖；
圖3是本發明一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備在絲印模具壓緊在絲印物上的狀態的后視圖；
圖4是本發明一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備在絲印模具壓緊在絲印物上的狀態的前視圖；
圖5是絲印模具的爆炸圖；
圖6是絲印模具的前側視圖；
圖7是絲印物的參考示意圖。
【具體實施方式】
下面結合附圖對本發明作進一步描述：
如圖1至圖6所示的一種自適應絲印曲面的自動化絲印設備，包括機架1，所述機架1上設有用于對外凸的曲面進行絲印的絲印模具2，所述機架1上滑動連接有用于支撐絲印物10的工作臺3，以及驅動工作臺3上下滑動的第一驅動機構，所述工作臺3位于絲印模具2下方，所述機架1上位于絲印模具2的上方設有掃刷4，所述機架1上設有用于驅動掃刷4沿絲印模具2刮涂油墨進行絲印的第二驅動機構，所述絲印模具2包括模架21和固定在模架21上的絲印網22，所述模架21為能彈性彎曲變形的彈性架，其通過中部與機架1連接并懸吊在機架1上，所述機架1的左右兩側上位于模架21的下方設有拉繩電機5，左右所述拉繩電機5分別通過繩索6與模架21的左右兩端連接并能分別將模架21的左右兩端下拉，還包括控制系統，所述第一驅動機構、第二驅動機構和拉繩電機5分別與控制系統電性連接。
由于模架21為彈性架，絲印網22為一層柔軟的薄膜結構，通過將絲印物10放在工作臺3上，并將絲印物10定位在絲印網22的正下方，且使絲印物10的曲面頂點正對模架21的中部；然后通過第一驅動機構驅動工作臺3載著絲印物10升起，使絲印物10的曲面頂點頂壓在模架21底部的中部上，再通過左右兩個拉繩電機5工作分別將模架21的左右兩端往下拉，從而能夠根據絲印物10頂部曲面的形狀，使模架21以中部為基點，左右兩半部分別彎曲并對應壓在絲印物10的頂部曲面上，自動適應不同曲面的絲印，無需按照特定的絲印物10對應制作具有相應弧度的絲印模具，簡化絲印模具的結構，縮短絲印模具的制作時間。只需將絲印網22可拆卸連接在模架21上，一套模架21即可適用于多種不同絲印圖文和不同形狀的絲印物，滿足小批量多種類的絲印物的印刷，大大的降低模架的耗材，快速的制作出絲印不同絲印物的絲印模具，使得小批量多種類絲印物的絲印生產時，能夠快速的生產供貨。
另外，由于適用性好，能夠對不同的絲印物進行大量的絲印生產，通過第二驅動機構驅動掃刷4沿絲印模具2刮涂油墨進行絲印，實現了對曲面結構的絲印物的自動化絲印，避免了工作人員長時間近距離接觸油墨，而且由于絲印模具是懸掛在機架上，并通過工作臺驅動絲印物靠向絲印模具，從而大大降低了工作人員的勞動強度，更加避免了工作人員在用力搬運時大口吸入刺激性氣味。
所述模架21上設有用于絲印的絲印槽23，所述絲印網22封住絲印槽23的底部。
所述機架1上位于模架21上方設有能從上往下拍照檢測絲印槽23的位置的第一相機8，所述機架1上位于模架21的前側或者后側設有能拍照檢測模架21的側面形狀的第二相機9，所述第一相機8和第二相機9與控制系統電性連接并將拍攝到的數據反饋到控制系統中。由于絲印網22為薄膜結構，并貼在模架21底部，因此檢測模架21的側面形狀即可確定絲印網22側面投影的弧線軌跡。在絲印模具貼壓在絲印物的頂部曲面上后，通過第一相機8和第二相機9檢測，控制系統計算出絲印槽23從上往下投影的平面位置和以及絲印網22的側面投影的弧線軌跡，控制第二驅動機構驅動掃刷4移到絲印槽23中并沿絲印網22的弧線軌跡移動，且在移動過程中壓在絲印網22上進行刮涂油墨。
所述第二相機9還用于拍照檢測絲印物10的側面形狀，以及與模架21之間的上下距離，并反饋到控制系統中，控制系統控制第一驅動機構驅動工作臺3托著絲印物10上升頂壓在模架21底部，控制拉繩電機5工作將模架21的左右兩端拉下，使模架21在絲印物10的頂壓下彎曲變形并壓在絲印物10的頂部曲面上，自動根據不同形狀大小的絲印物10調整工作臺3的上升高度和拉繩電機5的下拉工作。
所述模架21中部的底部上設有與控制系統電性連接的第一壓力傳感器11，所述第一壓力傳感器11在第一驅動機構驅動絲印物10上升時用于檢測模架21和絲印物10之間的壓力并反饋到控制系統，所述模架21左右兩側的底部上設有與控制系統電性連接的第二壓力傳感器13，所述第二壓力傳感器13在拉繩電機5將模架21的左右兩端拉下時用于檢測模架21的左右兩側與絲印物10之間的壓力并反饋到控制系統。
在第一驅動機構驅動工作臺3托著絲印物10上升時，當第一壓力傳感器11檢測到模架21和絲印物10之間的壓力超過設定值，控制系統控制第一驅動機構停止工作；在左右兩個拉繩電機5工作分別將模架21的左右兩端拉下時，當左側的第二壓力傳感器13檢測到模架21的左半部和絲印物10之間的壓力超過設定值，控制系統控制左側的拉繩電機5停止工作；當右側的第二壓力傳感器13檢測到模架21的右半部和絲印物10之間的壓力超過設定值，控制系統控制右側的拉繩電機5停止工作。避免過壓，造成設備和絲印物的損壞。
還包括用于與油墨供應裝置連接并往絲印模具2中注入油墨的油墨槍13，所述機架1上設有與油墨槍13連接并控制油墨槍13移入或移出絲印模具2上方的機械手14，所述機械手14與控制系統電性連接。
所述第一驅動機構包括第一電機61、同步帶62、主動輪63和從動輪64，所述同步帶62安裝在主動輪63和從動輪64之間，所述工作臺3與同步帶62固定連接，所述第一電機61與主動輪63連接并驅動主動輪63轉動從而通過同步帶62帶動工作臺3移動，結構簡單，傳動平穩。
所述第二驅動機構包括縱向滑軌71和橫向滑軌73，所述橫向滑軌73滑動連接在縱向滑軌71上，所述縱向滑軌71上設有用于驅動橫向滑軌73在縱向滑軌71上上下滑動的縱向電機72，所述縱向電機72通過同步帶與橫向滑軌73連接或通過絲桿與橫向滑軌73螺紋連接，所述掃刷4滑動連接在橫向滑軌73上，所述橫向滑軌73上設有用于驅動掃刷4在橫向滑軌73上左右滑動的橫向電機74，所述橫向電機74通過同步帶與橫向滑軌73連接或通過絲桿與橫向滑軌73螺紋連接，結構簡單，傳動平穩。
所述工作臺3上可拆卸連接有用于定位絲印物10的定位板31，便于根據不同的絲印物安裝不同的定位板，以便對絲印物進行精準定位。
所述模架21為弧形結構，以便適度變形即可貼壓在絲印物的曲面上，模架21采用橡膠材料制成，彈變性能好。
所述絲印槽23的前后、左右四個側壁的外側上設有卡槽24，所述卡槽24中卡接有用于將絲印網22的外邊緣卡緊在卡槽24中的卡條25，其中，前后兩側的所述卡條25隨采用模架21的變形而跟隨彈性變形。當然，所述絲印網22還可以通過膠水粘貼固定在模架21上，拆卸時，用電吹風加熱熔融固體膠，再撕下絲印網22。
一種應用上述自動化絲印設備的自適應絲印曲面的絲印方法，包括以下步驟：
a、將具有外凸曲面的絲印物10放置于工作臺3上，并使絲印物10的外凸曲面朝上；
b、將絲印物10定位在絲印網22的正下方，且使絲印物10的曲面頂點正對模架21的中部；
c、通過第二相機9拍照檢測當前模架21和絲印物10的側面形狀，以及絲印物10與模架21之間的上下距離，并反饋到控制系統中，控制系統根據當前絲印物10的形狀大小以及絲印物10與模架21之間的上下位置關系，計算出當前的絲印物10需要上升的距離，而根據檢測出來的絲印物10頂部曲面的曲率半徑和模架21的曲率半徑相比較，當絲印物10頂面的曲率半徑小于模架21的曲率半徑時，先通過第一驅動機構驅動工作臺3托著絲印物10上升頂壓在模架21底部，再控制左右兩個拉繩電機5工作分別將模架21的左右兩端拉下，使模架21以中部為基點，左右兩半部分別彎曲并對應壓在絲印物10的頂部曲面上；當絲印物10頂面的曲率半徑大于模架21的曲率半徑時，控制拉繩電機5反向工作松開繩索6，再通過第一驅動機構驅動工作臺3托著絲印物10上升頂壓在模架21底部，然后再將通過左右兩個拉繩電機5工作分別將模架21的左右兩端往下拉緊，使模架21緊壓在絲印物10的頂部曲面上；
d、控制系統通過機械手14控制油墨槍13移入絲印模具2上方，并往絲印槽23中注入油墨，然后機械手14控制油墨槍13移出絲印模具2上方；另外，通過第一相機8從上往下拍照檢測絲印槽23的位置，通過第二相機9從側面檢測壓在絲印物10上的模架21的形狀并反饋到控制系統中，控制系統計算出絲印槽23從上往下投影的平面位置和以及絲印網22的側面投影的弧線軌跡，控制第二驅動機構驅動掃刷4移到絲印槽23中并沿絲印網22的弧線軌跡移動，且在移動過程中壓在絲印網22上進行刮涂油墨對絲印物10的頂部曲面進行絲印；
e、絲印結束后，掃刷4移出絲印槽23，拉繩電機5松開繩索6使模架21的左右兩半部分松開對絲印物10的壓緊，工作臺3托著絲印物10降下脫離模架21，取出絲印好的絲印物10。
在步驟c中，在第一驅動機構驅動工作臺3托著絲印物10上升時，當第一壓力傳感器11檢測到模架21和絲印物10之間的壓力超過設定值，控制系統控制第一驅動機構停止工作；在左右兩個拉繩電機5工作分別將模架21的左右兩端拉下時，當左側的第二壓力傳感器13檢測到模架21的左半部和絲印物10之間的壓力超過設定值，控制系統控制左側的拉繩電機5停止工作；當右側的第二壓力傳感器13檢測到模架21的右半部和絲印物10之間的壓力超過設定值，控制系統控制右側的拉繩電機5停止工作。
因此，只需將絲印物10定位好在工作臺上，即可通過該自動化絲印設備根據不同的絲印物自動地自適應調整生產，自動根據絲印物的形狀大小調整絲印模具形狀，使絲印模具貼壓在絲印物上，并自動在絲印模具上注入油墨，自動控制掃刷刮油墨進行絲印，自動化程度高，節省人力物力，生產效率高。只需將該自動化絲印設備設于一密閉的空間中，工作人員在放好絲印物后走出密閉空間并關上門體，即可進行絲印生產，從而避免了工作人員在生產過程中接觸油墨揮發出來的刺激性氣體，為員工提供一個健康環保的工作環境。