一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构制造技术

本实用新型专利技术提供的高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构，包括一Y轴运动模块、一X轴运动模块、一Z轴运动模块以及一上位机，Y轴运动模块通过一第一伺服电机、一减速器、一齿轮、与所述齿轮啮合的一齿条以及一Y轴光栅尺与所述上位机实现该打印执行单元在Y轴上的闭环控制；X轴运动模块通过一直线电机、一X轴移动块以及一X轴光栅尺与所述上位机实现该打印执行单元在X轴上的闭环控制；Z轴运动模块所述一丝杆电机模组以及一距离传感器与所述上位机实现该打印执行单元在Z轴上的闭环控制。本实用新型专利技术提供的X、Y、Z三轴运动模块，实现打印执行单元的在X、Y、Z三轴上的高精度运动控制，进而打印出的图案更清晰，色彩更鲜艳。

Three axis motion mechanism of a high temperature glass digital ink jet printer

The three-axis motion mechanism of the high-temperature glass digital ink-jet printer provided by the utility model includes a Y-axis motion module, an X-axis motion module, a Z-axis motion module and a upper computer. The y-axis motion module realizes the printing execution unit in Y with the upper computer through a first servo motor, a reducer, a gear, a rack meshed with the gear and a Y-axis raster ruler Closed loop control on the axis; the x-axis motion module realizes the closed-loop control of the printing execution unit on the x-axis through a linear motor, an X-axis moving block, an X-axis grating ruler and the upper computer; the z-axis motion module, the one bar motor module and a distance sensor and the upper computer realize the closed-loop control of the printing execution unit on the z-axis. The X, y, Z three-axis motion module provided by the utility model realizes the high-precision motion control of the printing execution unit on the X, y, Z three-axis, and then the printed pattern is clearer and the color is more vivid.

【技术实现步骤摘要】
一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构
本技术涉及玻璃喷墨打印机领域，尤其是涉及一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构。
技术介绍
高温玻璃数码喷墨打印机是一种可直接在大型钢化玻璃介质表面打印色彩图案的打印设备，主要应用于家具建材市场、广告标牌展板市场、个性化多元市场。高温玻璃数码喷墨打印机作为一种大型玻璃打印设备，需要在大尺寸的玻璃上打印出各种各样清晰和色彩鲜艳的图案，则需要其在X、Y、Z三轴上进行高精度的运动和控制，现有技术中都是采用链轮驱动或皮带滑轨驱动，这类驱动机构传动效率低，打印出来的图案尺寸误差较大，导致图案的清晰度和色彩都不能好的展现，因此急需一种可以进行高精度控制的高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构。
技术实现思路
鉴于上述情况，本技术提供了一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构，在大型玻璃打印图案时，为所述打印执行单元提供X、Y、Z三轴的高精度运动控制的运动机构，极大的减少打印误差，保证打印设备在大型玻璃上进行高精度打印，进而打印出的图案更清晰，色彩更鲜艳。为达此目的，本技术提供的一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构，用于实现高温玻璃数码喷墨打印机的打印执行单元在X、Y、Z三轴方向的运动和控制，所述高温玻璃数码喷墨打印机包括：用于放置玻璃的一底架、靠近所述底架两侧纵向布置的一对相互平行的支撑梁、横跨所述底架与该对支撑梁滑动安装的一横梁、安装在所述横梁上且相对所述横梁运动的所述打印执行单元以及一上位机，定义坐标系：沿该对支撑梁延伸的方向为Y轴，沿所述横梁延伸的方向为X轴，垂直所述Y轴和X轴的方向为Z轴，所述高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构包括：一对Y轴运动模块，该对Y轴运动模块分别设置在所述横梁与该对支撑梁滑动连接处，用以驱动所述横梁沿Y轴运动，其分别包括：一Y轴移动块、一第一伺服电机、一减速器、一齿轮、与所述齿轮啮合的一齿条以及一Y轴光栅尺，所述Y轴移动块一面与所述横梁连接，其远离所述横梁的一面安装在所述支撑梁上并沿Y轴方向滑动，所述第一伺服电机输出轴连接所述减速器，所述减速器安装在所述Y轴移动块上，所述减速器的输出轴朝向所述支撑梁设置且安装有所述齿轮，所述齿条安装在所述支撑梁上且沿Y轴方向延伸，所述第一伺服电机驱动所述齿轮转动，通过所述齿轮和所述齿条的啮合传动，所述横梁沿支撑梁滑动，实现所述打印执行单元在Y轴方向运动，所述Y轴光栅尺包括一第一标尺光栅和一第一光栅读头，所述第一标尺光栅设置在所述支撑梁上且与所述齿条平行，所述第一光栅读头通过一第一光栅安装码安装在所述Y轴移动块上并与所述第一标尺光栅配合，利用光栅的光学原理测量所述横梁在所述支撑梁上的位置信息并反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述第一伺服电机进行伺服控制，实现所述打印执行单元在Y轴方向上的高精度闭环控制；一X轴运动模块，设置在所述打印执行单元与所述横梁之间，用以驱动所述打印执行单元沿X轴运动，其包括：一直线电机、一X轴移动块以及一X轴光栅尺，所述直线电机包括一电机定子和与所述电机定子配合的一电机动子，所述电机定子安装在所述横梁上并沿X轴方向延伸，所述电机动子上安装有所述X轴移动块，所述X轴移动块远离所述电机动子的一面依次安装有一Z轴运动模块和所述打印执行单元，所述直线电机驱动所述打印执行单元沿X轴方向运动，所述X轴光栅尺包括一第二标尺光栅和一第二光栅读头，所述第二标尺光栅设置在所述横梁上且两端沿X轴向延伸，所述第二光栅读头通过一第二光栅安装码安装在所述X轴移动块上并与所述第二标尺光栅配合，利用光栅的光学原理测量所述打印执行单元在所述横梁上的位置信息并反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述直线电机进行精准控制，实现所述打印执行单元在X轴方向上的高精度闭环控制；以及所述Z轴运动模块，设置所述打印执行单元与所述X轴运动模块之间，桥接所述X轴移动块与所述打印执行单元，用以驱动所述打印执行单元在沿X轴运动的基础上能沿Z轴运动，其包括：一Z轴转接板、一丝杆电机模组以及一距离传感器，所述Z轴转接板一面安装在所述打印执行单元上，其远离打印执行单元的一面沿Z轴方向滑动安装在所述X轴移动块上，所述丝杆电机模组包括一第二伺服电机、一丝杆以及与所述丝杆配合的一Z轴螺母，所述丝杆沿Z轴方向转动安装在所述X轴移动块上，所述Z轴螺母安装在所述丝杆上，并与所述打印执行单元连接，所述第二伺服电机安装在所述X轴移动块上，其输出轴通过一联轴器与所述丝杆连接，用以驱动所述丝杆转动，实现所述Z轴螺母带动所述打印执行单元沿Z轴方向运动，所述距离传感器安装在所述打印执行单元朝向所述玻璃的一端面上，用于测量所述打印执行单元与所述玻璃之间的距离，并将距离信息反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述第二伺服电机进行伺服控制，实现所述打印执行单元与不同厚度的玻璃始终保持预定的打印距离。优选的，该对支撑梁底部远离所述底架的一端分别安装有一支撑脚柱，用于支撑相对所述底架延伸出来的所述支撑梁。进一步的，该些支撑脚柱底部均可调节的安装有一脚杯，便于所述支撑梁与地面接触，同时实现所述支撑梁的水平调节。进一步的，该些支撑脚柱底部均安装有万向脚轮，便于所述支撑梁的移动和方向的调整。优选的，所述Y轴移动块通过设置在所述支撑梁上的一Y轴滑轨和分别与该Y轴滑轨滑动配合的至少一Y轴滑块实现与所述支撑梁滑动安装，所述X轴移动块通过设置在所述横梁上的一对X轴滑轨和分别与该对X轴滑轨滑动配合的一X轴滑块实现与所述横梁滑动安装，所述Z轴转接板成对设置，该对Z轴转接板分别通过设置在所述X轴移动块上的一Z轴滑轨和与所述Z轴滑轨滑动配合的一Z轴滑块实现与所述X轴移动块的滑动安装，用以实现打印执行单元在Y、X、Z三轴方向的滑动。优选的，所述齿条两端分别设有一Y轴限位挡块，所述电机定子两端分别设有一X轴限位挡块，所述丝杆上设有一Z轴上限位块，所述Z轴转接板上靠近丝杆底部的位置设有一Z轴下限位块，用以实现打印执行单元在Y、X、Z三轴方向的机械限位。进一步的，所述Y轴移动块两端分别对应设有一Y轴到位传感器，所述X轴移动块两端分别对应设有一X轴到位传感器，所述Z轴转接板上设有Z轴到位传感器，用以实现打印执行单元在Y、X、Z三轴方向电气限位和打印设备回原点的控制，与所述机械限位形成双重保险。进一步的，所述该对支撑梁上安装有齿条的一面设有一第一风琴式折叠盖，所述第一风琴式折叠盖由所述Y轴移动块两端分别向所述支撑梁两端延伸，所述横梁上安装有所述直线电机的一侧面设有一第二风琴式折叠盖，所述第二风琴式折叠盖由所述X轴移动块两端分别向所述横梁两端延伸，所述第一风琴式折叠盖和所述第二风琴式折叠盖可以沿其延伸方向拉升和压缩，在不妨碍打印设备运作的情况下可以遮挡灰尘。进一步的，所述该对支撑梁和所述横梁上均设有一对吊耳，便于吊装。进一步的，所述该对支撑梁和所述横梁为横截面中空的方形梁结构，即减轻重量，又能提高该对支撑梁和所述横梁的机械性能。本技术的有益效果：本技术提供的一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构，用于实现高温玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构，用于实现高温玻璃数码喷墨打印机的打印执行单元在X、Y、Z三轴方向的运动和控制，所述高温玻璃数码喷墨打印机包括：用于放置玻璃的一底架、靠近所述底架两侧纵向布置的一对相互平行的支撑梁、横跨所述底架与该对支撑梁滑动安装的一横梁、安装在所述横梁上且相对所述横梁运动的所述打印执行单元以及一上位机，所述上位机与所述三轴运动机构电信号连接，定义坐标系：沿该对支撑梁延伸的方向为Y轴，沿所述横梁延伸的方向为X轴，垂直所述Y轴和X轴的方向为Z轴，其特征在于，所述高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构包括：/n一对Y轴运动模块，该对Y轴运动模块分别设置在所述横梁与该对支撑梁滑动连接处，用以驱动所述横梁沿Y轴运动，其分别包括：一Y轴移动块、一第一伺服电机、一减速器、一齿轮、与所述齿轮啮合的一齿条以及一Y轴光栅尺，所述Y轴移动块一面与所述横梁连接，其远离所述横梁的一面安装在所述支撑梁上并沿Y轴方向滑动，所述第一伺服电机输出轴连接所述减速器，所述减速器安装在所述Y轴移动块上，所述减速器的输出轴朝向所述支撑梁设置且安装有所述齿轮，所述齿条安装在所述支撑梁上且沿Y轴方向延伸，所述第一伺服电机驱动所述齿轮转动，通过所述齿轮和所述齿条的啮合传动，所述横梁沿支撑梁滑动，实现所述打印执行单元在Y轴方向运动，所述Y轴光栅尺包括一第一标尺光栅和一第一光栅读头，所述第一标尺光栅设置在所述支撑梁上且与所述齿条平行，所述第一光栅读头通过一第一光栅安装码安装在所述Y轴移动块上并与所述第一标尺光栅配合，利用光栅的光学原理测量所述横梁在所述支撑梁上的位置信息并反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述第一伺服电机进行伺服控制，实现所述打印执行单元在Y轴方向上的闭环控制；/n一X轴运动模块，设置在所述打印执行单元与所述横梁之间，用以驱动所述打印执行单元沿X轴运动，其包括：一直线电机、一X轴移动块以及一X轴光栅尺，所述直线电机包括一电机定子和与所述电机定子配合的一电机动子，所述电机定子安装在所述横梁上并沿X轴方向延伸，所述电机动子上安装有所述X轴移动块，所述X轴移动块远离所述电机动子的一面依次安装有一Z轴运动模块和所述打印执行单元，所述直线电机驱动所述打印执行单元沿X轴方向运动，所述X轴光栅尺包括一第二标尺光栅和一第二光栅读头，所述第二标尺光栅设置在所述横梁上且两端沿X轴向延伸，所述第二光栅读头通过一第二光栅安装码安装在所述X轴移动块上并与所述第二标尺光栅配合，利用光栅的光学原理测量所述打印执行单元在所述横梁上的位置信息并反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述直线电机进行精准控制，实现所述打印执行单元在X轴方向上的闭环控制；以及/n所述Z轴运动模块，设置所述打印执行单元与所述X轴运动模块之间，桥接所述X轴移动块与所述打印执行单元，用以驱动所述打印执行单元在沿X轴运动的基础上能沿Z轴运动，其包括：一Z轴转接板、一丝杆电机模组以及一距离传感器，所述Z轴转接板一面安装在所述打印执行单元上，其远离打印执行单元的一面沿Z轴方向滑动安装在所述X轴移动块上，所述丝杆电机模组包括一第二伺服电机、一丝杆以及与所述丝杆配合的一Z轴螺母，所述丝杆沿Z轴方向转动安装在所述X轴移动块上，所述Z轴螺母安装在所述丝杆上，并与所述打印执行单元连接，所述第二伺服电机安装在所述X轴移动块上，其输出轴通过一联轴器与所述丝杆连接，用以驱动所述丝杆转动，实现所述Z轴螺母带动所述打印执行单元沿Z轴方向运动，所述距离传感器安装在所述打印执行单元朝向所述玻璃的一端面上，用于测量所述打印执行单元与所述玻璃之间的距离，并将距离信息反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述第二伺服电机进行伺服控制，实现所述打印执行单元与不同厚度的玻璃始终保持预定的打印距离。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构，用于实现高温玻璃数码喷墨打印机的打印执行单元在X、Y、Z三轴方向的运动和控制，所述高温玻璃数码喷墨打印机包括：用于放置玻璃的一底架、靠近所述底架两侧纵向布置的一对相互平行的支撑梁、横跨所述底架与该对支撑梁滑动安装的一横梁、安装在所述横梁上且相对所述横梁运动的所述打印执行单元以及一上位机，所述上位机与所述三轴运动机构电信号连接，定义坐标系：沿该对支撑梁延伸的方向为Y轴，沿所述横梁延伸的方向为X轴，垂直所述Y轴和X轴的方向为Z轴，其特征在于，所述高温玻璃数码喷墨打印机的三轴运动机构包括：
一对Y轴运动模块，该对Y轴运动模块分别设置在所述横梁与该对支撑梁滑动连接处，用以驱动所述横梁沿Y轴运动，其分别包括：一Y轴移动块、一第一伺服电机、一减速器、一齿轮、与所述齿轮啮合的一齿条以及一Y轴光栅尺，所述Y轴移动块一面与所述横梁连接，其远离所述横梁的一面安装在所述支撑梁上并沿Y轴方向滑动，所述第一伺服电机输出轴连接所述减速器，所述减速器安装在所述Y轴移动块上，所述减速器的输出轴朝向所述支撑梁设置且安装有所述齿轮，所述齿条安装在所述支撑梁上且沿Y轴方向延伸，所述第一伺服电机驱动所述齿轮转动，通过所述齿轮和所述齿条的啮合传动，所述横梁沿支撑梁滑动，实现所述打印执行单元在Y轴方向运动，所述Y轴光栅尺包括一第一标尺光栅和一第一光栅读头，所述第一标尺光栅设置在所述支撑梁上且与所述齿条平行，所述第一光栅读头通过一第一光栅安装码安装在所述Y轴移动块上并与所述第一标尺光栅配合，利用光栅的光学原理测量所述横梁在所述支撑梁上的位置信息并反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述第一伺服电机进行伺服控制，实现所述打印执行单元在Y轴方向上的闭环控制；
一X轴运动模块，设置在所述打印执行单元与所述横梁之间，用以驱动所述打印执行单元沿X轴运动，其包括：一直线电机、一X轴移动块以及一X轴光栅尺，所述直线电机包括一电机定子和与所述电机定子配合的一电机动子，所述电机定子安装在所述横梁上并沿X轴方向延伸，所述电机动子上安装有所述X轴移动块，所述X轴移动块远离所述电机动子的一面依次安装有一Z轴运动模块和所述打印执行单元，所述直线电机驱动所述打印执行单元沿X轴方向运动，所述X轴光栅尺包括一第二标尺光栅和一第二光栅读头，所述第二标尺光栅设置在所述横梁上且两端沿X轴向延伸，所述第二光栅读头通过一第二光栅安装码安装在所述X轴移动块上并与所述第二标尺光栅配合，利用光栅的光学原理测量所述打印执行单元在所述横梁上的位置信息并反馈至所述上位机，同时所述上位机对所述直线电机进行精准控制，实现所述打印执行单元在X轴方向上的闭环控制；以及
所述Z轴运动模块，设置所述打印执行单元与所述X轴运动模块之间，桥接所述X轴移动块与所述打印执行单元，用以驱动所述打印执行单元在沿X轴运动的基础上能沿Z轴运动，其包括：一Z轴转接板、一丝杆电机模组以及一距离传感器，所述Z轴转接板一面安装在所述打印执行单元上，其远离打印执行单元的一面沿Z轴方向滑动安装在所述X轴移动块上，所述丝杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽震，刘进添，许渠勉，王水明，
申请(专利权)人：广州瓦良格机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44