用于柔性底料的自动喷码机及该喷码机自动打码方法

技术领域

本发明涉及自动喷码机技术领域，特别涉及一种用于柔性底料的自动喷码机及该喷码机自动打码方法。

背景技术

喷码机是一种工业标记设备，主要对产品或者生产过程中的半成品喷印标识。现有的喷码机大部分是针对硬的材质，例如CN218084788U公开了一种自动喷码机主要用于对饮料瓶身喷码，又例如CN215041424U公开了一种自动喷码机主要用于对包装箱喷码。

如果将现有的喷码机用于对较软材质的柔性底料喷码，例如生产床具用品的海绵布料等柔性底料，因为油墨在这类材质上易扩散、渗透，难以迅速干燥，容易造成喷码模糊、污染柔性底料，且模糊的标识较难识别。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于柔性底料的自动喷码机及该喷码机自动打码方法。

一种用于柔性底料的自动喷码机，包括机架、工作台面和喷码设备，工作台面安装在机架上层，喷码设备位于工作台面下方且安装在机架中层靠右一侧；喷码设备包括视觉识别装置、喷码装置和固化干燥装置；喷码设备设有底板，视觉识别装置、喷码装置和固化干燥装置沿柔性底料传输方向从前至后依次设置在底板上。

优选的，机架中层延柔性底料传输方向装有两根第一连梁，两根第一连梁上表面沿柔性底料传输方向均设置滑轨，两根滑轨平行设置，其中一根第一连梁上表面朝向另一根第一连梁的边缘处还设置与滑轨平行的第一齿条；

机架靠近喷码设备一侧装有箱体，箱体内装电控主机；电控主机用于实现喷码作业的自动化控制；机架上与箱体相对的另一侧设有可开合的人工检修门。

优选的，工作台面包括架体，架体延柔性底料传输方向前后装有辊轴，前后辊轴通过设置数条传送带实现传动连接，传送带至少包括第一传送带与第二传送带；前后辊轴之间，位于传送带下侧，架体上表面设有承托传送带的垫板；工作台面的四角任一处安装用于带动辊轴的第一电机；第一传送带与第二传送带之间留有第一间隙；第一间隙位于喷码设备正上方。

优选的，视觉识别装置上方设有视觉识别光源；

底板四角设置与滑轨配合的滑块；底板上装有直角减速机，直角减速机输入端安装第二电机，输出端装有与第一齿条配合的第一齿轮；

底板上装有竖板，竖板一侧装有第三电机，喷码装置通过竖向移动板和横向移动板安装在竖板另一侧；第三电机输出端装有第二齿轮，横向移动板上装有与第二齿轮配合的第二齿条，横向移动板朝竖版一侧装有横向滑块，竖板装有与横向滑块配合的横向滑轨，第三电机带动第二齿轮，通过齿条配合带动横向移动板延滑轨横向移动；竖向移动板下侧装有气缸，竖向移动板朝横向移动板一侧装有竖向滑块，横向移动板朝竖向移动板一侧装有与竖向滑块配合的竖向滑轨，气缸带动竖向移动板延竖向滑轨竖向移动，喷码装置固定连接在竖向移动版上。

优选的，喷码设备还包括读码检测装置，读码检测装置通过连接板设置在固化干燥装置后侧。

优选的，底板上装有拖链连接板，拖链连接板上装有拖链；机架下层且位于拖链下方设有拖链槽，拖链槽用于供拖链活动。

优选的，机架中层还装有柔性底料测量设备；

工作台面上延柔性底料传输方向还设有第三传送带，第三传送带与第二传送带之间留有第二间隙；第二间隙位于柔性底料测量设备正上方；位于第二间隙的骨架上延柔性底料传输方向设有感应标尺；

柔性底料测量设备通过底梁安装在机架中层前后两侧的固定柱上；底梁前后装有转轴固定板，每个转轴固定板上均安装转轴，前后转轴通过设置输送带实现传动连接，测量感应指针通过指针固定组件安装在输送带上，测量感应指针能与感应标尺互相感应从而测量记录柔性底料延传送带方向的长度，测量感应指针在记录完成后复位，并将记录的长度数据传送给电控主机；底梁前后任一侧装有第四电机，用于带动转轴和输送带工作；指针固定组件上层装有柔性底料传感器；

底梁前后还装有限位板，限位板上安装行程传感器，用于对指针固定组件的移动进行限位。

一种自动喷码机的自动打码方法，包括：

S1，通过传送带将柔性底料送达工作平台指定位置；

S2，视觉识别装置对柔性底料的表面图案进行识别，选择设定的喷码区域，在该区域沿传送带缝隙从前至后依次确定数个备选喷码位置，依次记录每个备选喷码位置的位置坐标，并将位置坐标传递给控制系统；

控制系统根据备选喷码位置的位置坐标的前后顺序，控制喷码装置移动到首个备选喷码位置进行喷印标识；

S3，控制系统控制固化干燥装置对喷印的标识进行固化干燥，喷码完成；

S4，喷码完成后，通过传送带将柔性底料送出工作平台。

优选的，步骤S3还包括：

S31，控制系统控制读码检测装置对固化干燥后的标识进行读码，检测标识是否可识别；

如标识可正确识别，检测合格，喷码完成；

如标识不可识别，检测失败；控制系统根据备选喷码位置的位置坐标的前后顺序，控制喷码装置移动到下一备选喷码位置的位置坐标重新进行喷印标识；

再次检测标识是否可识别，直至检测合格，喷码完成。

优选的，步骤S31还包括：

读码检测装置在对标识进行读码检测时，还记录检测失败次数，当同一柔性底料喷印同一标识检测失败次数超过阈值时，读码检测装置向控制系统发出警报，控制系统关闭喷码机，停止喷码作业。

本发明主要应用于生产床具用品的柔性底料，以裥棉为例，表面有很多裥棉线，喷码时不宜选择带有裥棉线的区域；所以，柔性底料输送到位后，视觉识别装置识别并选择喷码范围，在该区域内识别出数个合适的喷码位置，设定喷码位置坐标，并传递给喷码装置，喷码装置根据位置坐标自动移动到喷码位置，完成自动喷码；喷码后，固化干燥装置对喷码位置进行固化干燥，使得喷印的码文能够迅速干燥固定；码文干燥固定后，读码检测装置对所喷码文进行读码自检，自检合格后，完成整套喷码作业，工作台面将柔性底料送出；若自检不合格，自动在其它合适的喷码位置重复喷码、固化干燥、读码自检动作。如此，喷码设备可确保油墨在柔性底料表面不渗透、不扩散，避免了对柔性底料造成污染；还能保证喷印后码文清晰可识别。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种用于柔性底料的自动喷码机的结构示意图

图2为本发明实施例中一种用于柔性底料的自动喷码机的内部结构示意图；

图3为本发明图2中A处的局部放大图；

图4为本发明实施例中工作台面的结构示意图；

图5为本发明实施例中工作台面的结构分解示意图；

图6为本发明喷码设备的结构示意图；

图7为本发明喷码设备的右侧结构示意图；

图8为本发明图7中B处的局部放大图；

图9为本发明实施例中柔性底料测量设备的结构示意图；

图10为本发明图9中C处的局部放大图；

图11为本发明实施例中传送带清洁设备的俯视示意图；

图12为本发明实施例中传送带清洁设备的第一刷头与第一传送带位置关系的侧面剖视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种用于柔性底料的自动喷码机，包括机架1、机工作台面2和喷码设备3，工作台面2安装在机架1上层，喷码设备3位于工作台面2下方且安装在机架1中层靠右一侧；

机架1靠近喷码设备一侧装有箱体11，箱体内装电控主机，电控主机用于实现喷码作业的自动化控制；机架1上与箱体11相对的另一侧设有可开合的人工检修门12；

柔性底料从工作台面2的后侧进料，从前侧出料；工作台面2有架体21，架体21延柔性底料传输方向前后装有辊轴，前后辊轴通过设置数条传送带实现传动连接，传送带至少包括第一传送带23与第二传送带24，前后辊轴之间，位于传送带下侧，架体21上表面设有承托传送带的垫板；工作台面2的四角任一处安装用于带动辊轴的第一电机22；第一传送带23与第二传送带24之间，留有第一间隙25；第一间隙25位于喷码设备3正上方；

机架1中层沿柔性底料传输方向平行设置两根第一连梁13，两根第一连梁13上表面沿柔性底料传输方向均设置滑轨131，两根滑轨131平行设置，其中一根第一连梁13上表面朝向另一根第一连梁13的边缘处还设置与滑轨131平行的第一齿条132；

如图6至图8所示，喷码设备3包括视觉识别装置31、喷码装置32和固化干燥装置33；喷码设备3设有底板35，视觉识别装置31、喷码装置32和固化干燥装置33沿柔性底料传输方向从前至后依次设置在底板35上；底板35四角设置与滑轨131配合的滑块351；

底板35上装有直角减速机36，直角减速机36输入端安装第二电机37，输出端装有与第一齿条132配合的第一齿轮361；

视觉识别装置31上方设有视觉识别光源38；

底板35上装有竖板39，竖板39一侧装有第三电机310，喷码装置32通过竖向移动板311和横向移动板312安装在竖板39另一侧；第三电机310输出端装有第二齿轮3101，横向移动板312上装有与第二齿轮3101配合的第二齿条3111，横向移动板312朝竖版39一侧装有横向滑块，竖板39装有与横向滑块配合的横向滑轨，第三电机310带动第二齿轮3101，通过齿条配合带动横向移动板延横向移动；竖向移动板311下侧装有气缸313，气缸313与横向移动版312固定连接，能够与横向移动版312一同运动，竖向移动板311朝横向移动板312一侧装有竖向滑块，横向移动板312朝竖向移动板311一侧装有与竖向滑块配合的竖向滑轨，气缸313带动竖向移动板311延竖向移动；喷码装置32固定连接在竖向移动版311上。

当第三电机310带动第二齿轮3101，通过齿条配合带动横向移动板延横向移动时，同样带动竖向移动版与横向移动版一同横向移动，从而使喷码装置32横向移动；当气缸313带动竖向移动板311延竖向移动时，同时带动喷码装置32竖向移动。

喷码设备3还包括读码检测装置34，读码检测装置34通过连接板安装在固化干燥装置33后侧；

底板35上装有拖链连接板314，拖链连接板314上装有拖链315；

如图2所示，机架1下层，位于拖链315下方设有拖链槽15，供拖链315活动；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：工作台面采用传送带形式运输柔性底料，传送带之间留有供喷码设备工作的间隙；

本发明主要应用于生产床具用品的柔性底料，以裥棉为例，柔性底料表面有很多裥棉线，表面有各种花纹图案，喷码时不宜选择带有裥棉线的区域；所以，柔性底料输送到位后，视觉识别装置通过预设的各种图案对表面进行识别，选择适宜的喷码范围，在该区域内沿面料传输方向从前至后识别出数个合适的喷码位置，设定喷码位置坐标，并传递给控制系统，控制系统根据位置坐标自动移动到首选喷码位置，完成自动喷码；喷码后，固化干燥装置对喷码位置进行固化干燥，使得喷印的码文能够迅速干燥固定；码文干燥固定后，读码检测装置对所喷码文进行读码自检，自检合格后，完成整套喷码作业，工作台面将柔性底料送出；若自检不合格，自动在其它合适的喷码位置重复喷码、固化干燥、读码自检动作。如此，喷码装置可确保油墨在柔性底料表面不渗透、不扩散，避免了对柔性底料造成污染；还能保证喷印后码文清晰可识别。

如图9至图10所示，在一个实施例中，机架1中层还装有柔性底料测量设备4；

工作台面2上延柔性底料传输方向还设有第三传送带26，第三传送带26与第二传送带24之间，留有第二间隙27；第二间隙27位于柔性底料测量设备4正上方；位于第二间隙27的骨架21两个侧面任一侧设有感应标尺；

柔性底料测量设备4通过底梁41安装在机架1中层前后两侧的固定柱14上；底梁41前后装有转轴固定板42，转轴固定板42上安装转轴43，转轴43外侧套设输送带44，测量感应指针45通过指针固定组件46安装在输送带44上，测量感应指针45能与感应标尺互相感应从而测量记录柔性底料延传送带方向的长度，测量感应指针45在记录完成后复位，并将记录的长度数据传送给电控主机；底梁41前后任一侧装有第四电机47，用于带动转轴43和输送带44工作；指针固定组件46上层装有两个柔性底料传感器461；

底梁41前后还装有限位板48，限位板48上安装行程传感器481，用于对指针固定组件46的移动进行限位；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：感应标尺从进料方向设置初始零点，并延柔性底料传输方向间隔固定距离设有若干个感应点，例如按照每0.5cm的间隔设置感应点；当工作台面输送柔性底料时，柔性底料移动到柔性底料测量设备上方，柔性底料传感器感应到柔性底料进料，第四电机启动，带动转轴和输送带，使得指针固定组件和柔性底料测量感应指针随着柔性底料同时移动，柔性底料传送到位后停止传送，指针固定组件和柔性底料测量感应指针也随之停止；感应指针通过与感应点互相感应，进而测量并记录柔性底料延输送方向的长度，并将长度数据传送给电控主机；柔性底料在工作台面上进行喷码、固化和检测时，第四电机启动反转，带动转轴和输送带反转，使得指针固定组件和柔性底料测量感应指针恢复到零点初始位置，进而可以自动测算柔性底料沿输送方向的长度。

如图11和图12所示，在一个实施例中，工作台面2靠近第一传送带23的前侧一角还装有传送带清洁设备5；传送带清洁设备5也通过电控主机进行自动控制；

传送带清洁设备5内设小型水泵51和超声换能器52，传送带清洁设备5通过管路53连接第一刷头54和第二刷头55；第一刷头54和第二刷头55平行设置于工作台面2上辊轴的外侧，高度不高于工作台面2的传送带上表面；管路53采用PVC等适宜的坚硬材质，用以支撑第一刷头54和第二刷头55；且第一刷头54的宽度与第一传送带23相等，第二刷头55的宽度与第二传送带24相等；第一刷头54与第一传送带23的表面接触，第二刷头55与第二传送带24的表面接触。

小型水泵51和超声换能器52产生的水流和超声波可以通过管路53输送至第一刷头54和第二刷头55，用于对第一传送带23和第二传送带24进行清洗工作；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：长期进行喷码作业，第一传送带和第二传送带很有可能会沾染喷码设备喷出的油墨，通过设置传送带清洁设备，小型水泵和超声换能器产生的水流和超声波可以通过管路输送至第一刷头和第二刷头，第一刷头、第二刷头的宽度与第一传送带与第二传送带尺寸适配，可用于对第一传送带和第二传送带进行清洗。柔性底料从工作台面后侧进料，从前侧出料；清洁设备设置在工作台面的前侧，且高度不高于传送带上表面，不会阻挡面料出料。清洁设备只清洁传送带靠工作台面前侧的一小部分长条形表面，这部分表面经清洁后，从前运行到后的过程中，也利于传送带表面的干燥。而且，第一刷头、第二刷头的宽度与第一传送带与第二传送带尺寸相等，并不会影响缝隙的喷码区域。

本发明的一个实施例还提供了一种该喷码机自动打码方法，包括：

S1，通过传送带将柔性底料送达工作平台指定位置；

S2，视觉识别装置对柔性底料的表面图案进行识别，选择设定的喷码区域，在该区域沿传送带缝隙从前至后依次确定数个备选喷码位置，依次记录每个备选喷码位置的位置坐标，并将位置坐标传递给控制系统；

控制系统根据备选喷码位置的位置坐标的前后顺序，控制喷码装置移动到首个备选喷码位置进行喷印标识；

S3，控制系统控制固化干燥装置对喷印的标识进行固化干燥，喷码完成；

S4，喷码完成后，通过传送带将柔性底料送出工作平台；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：本发明主要应用于生产床具用品的柔性底料，以裥棉为例，柔性底料表面有很多裥棉线，表面有各种花纹图案，喷码时不宜选择带有裥棉线的区域；所以，柔性底料输送到位后，视觉识别装置通过预设的各种图案对表面进行识别，选择适宜的喷码范围，在该区域内沿面料传输方向从前至后识别出数个合适的喷码位置，设定喷码位置坐标，并传递给控制系统，控制系统根据位置坐标自动移动到首选喷码位置，完成自动喷码；喷码后，固化干燥装置对喷码位置进行固化干燥，使得喷印的码文能够迅速干燥固定。

在一个实施例中，该喷码机自动打码方法，步骤S3还包括：

S31，控制系统控制读码检测装置对固化干燥后的标识进行读码，检测标识是否可识别；

如标识可正确识别，检测合格，喷码完成；

如标识不可识别，检测失败；控制系统根据备选喷码位置的位置坐标的前后顺序，控制喷码装置移动到下一备选喷码位置的位置坐标重新进行喷印标识；

再次检测标识是否可识别，直至检测合格，喷码完成。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当喷印码文干燥固定后，为了保证其清晰可正确识别，利用读码检测装置对所喷码文进行读码自检，自检合格后，完成整套喷码作业，工作台面将柔性底料送出；若自检不合格，自动在其它合适的喷码位置重复喷码、固化干燥、读码自检动作。如此，在保证油墨在柔性底料表面不渗透、不扩散，避免了对柔性底料造成污染的基础上；还能保证喷印后码文清晰可识别。

在一个实施例中，该喷码机自动打码方法，步骤S31还包括：

读码检测装置在对标识进行读码检测时，还记录检测失败次数，当同一柔性底料喷印同一标识检测失败次数超过阈值时，读码检测装置向控制系统发出警报，控制系统关闭喷码机，停止喷码作业。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：因柔性底料表面适宜喷码的位置有限，如果多次喷码后，仍无法检测合格，可能已经没有符合要求的喷码位置供喷码机自动喷码；此时，通过报警功能提醒控制系统关闭喷码机，停止自动作业，提醒工作人员进行人工干预检查；待人工调整位置后，再启动自动喷码作业。

在一个实施例中，该喷码机自动打码方法，优选的，

S2步骤中，视觉识别装置只确定两个备选喷码位置坐标，控制系统根据备选喷码位置的位置坐标的前后顺序，控制喷码装置移动到第一个备选喷码位置进行喷印标识；

S31步骤中，检测标识是否可识别，如标识不可识别，检测失败；控制喷码装置移动到第二个备选喷码位置的位置坐标重新进行喷印标识；再次检测标识是否可识别，若标识仍不可识别，检测失败；

读码检测装置记录检测失败次数为两次，读码检测装置向控制系统发出警报，控制系统关闭喷码机，停止喷码作业。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。