專利名稱：一種印刷機紙張定位裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于印刷機械紙張定位技術領域，涉及一種印刷機紙張定位 裝置。 豕伎不自從印刷機誕生以來，高印刷精度以及高的印刷運轉速度一直是人們所 追求的，但現(xiàn)有的印刷機機械式或氣動式紙張定位裝置很難保證這一點。紙張定位一般分為前規(guī)定位和側規(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)讓紙時間長，需一張紙完全走完以后才能落下進行下一張紙的前規(guī)定位；下擺式前規(guī)要求擺動角度較大，容易 產生較大振動且影響印刷機的速度。而常用的側規(guī)定位部件有扇形板間歇傳 動式、滾輪連續(xù)傳動式、往復移動鐵條式和氣動式拉規(guī)，其拉紙方法各有其 局限性，其中扇形板間歇傳動式側規(guī)定位部件的扇形板往復擺動是由一個拉 簧控制，在高速情況下容易產生振動，不適用于高速機；滾輪連續(xù)傳動式側 規(guī)定位部件沒有扇形板所引起的振動，但拉紙速度為恒速，沒有減速性能， 在高速印刷時紙張對檔紙板沖擊較大，容易破壞紙張；氣動式側規(guī)定位部件 對各種承印材料適應性強，但對于掉毛、掉粉多的紙張，經常堵塞氣孔及氣 路，影響使用效果。因此現(xiàn)有的印刷機紙張定位裝置的種種局限性，使現(xiàn)代印刷機在定位部 分有了一定的速度限制，并且由于機械振動等機械部件固有性質的影響，使 得定位精度也受到了很大的干擾。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種印刷機紙張定位裝置，來解決現(xiàn)有技術 中存在的印刷機紙張定位精度差、印刷速度慢、整機電氣化程度低的問題。本實用新型所采用的技術方案是，光電/紅外傳感器檢測到紙張的到來位 置，將位置信息傳達到模數(shù)轉換模塊，模數(shù)轉換模塊將轉換后的信號傳給單 片機及內存模塊，單片機及內存模塊通過運算后下達指令給執(zhí)行機構修正紙 張位置，同時執(zhí)行機構再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器，單片機及內 存模塊和執(zhí)行機構、光電/紅外傳感器、模數(shù)轉換模塊依次連接構成一個回路; 單片機及內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；單片機及內存模塊和預留串口及USB通訊模塊連接，預留串口及 USB通訊模塊通過串口線及USB通訊電纜連接到人機界面。所述的執(zhí)行機構，包括左側步進電機、伺服電機和右側步進電機。所述的單片機及內存模塊單片機采用W78E52B，內存模塊釆用存儲器 28C256。所述的模數(shù)轉換模塊采用了 16位串行AD芯片ADS8341 。 所述的預留串口及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，包括四個紅外線傳感器和一個光電傳感器。 本實用新型的有益效果是，減少了因機械傳動而造成的時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精度，并且打破了機械式紙張定位機構對印刷機整機運轉速度的限制。


圖1是本實用新型的總體結構示意圖。圖2是本實用新型所述的執(zhí)行機構的結構示意圖。圖中，1.執(zhí)行機構，2.單片機及內存模塊，3.模數(shù)轉換模塊，4.預留 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， 8.人機界面，9.左側步進電機，IO.跑偏的紙張，11.正確定位的紙張，12.伺 服電機，13.右側步進電機。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 本實用新型是基于高性能光電/紅外傳感器和步進/伺服電機的集紙張檢 測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 一是由機械式 變?yōu)殡姎馐?；二是將原有獨立的前?guī)與側規(guī)集成為一體。本裝置以單片機為 核心，用四個紅外線傳感器和一個光電傳感器檢測到紙張的到來以及具體位 置信息，通過16位的串行模數(shù)轉換模塊實現(xiàn)對數(shù)據的采集，并將數(shù)據保存 在儀器內部存儲模塊中，通過CAN總線與印刷機主傳動裝置進行通訊，進行 參數(shù)、數(shù)據的傳遞和控制脈沖的輸出，在聯(lián)機工作的情況下，由儀器自身(通 過傳感器)判斷采集和記錄數(shù)據的時刻，通過微機應用程序，完成對數(shù)據的 提取、分析、邏輯運算、指令下達，由執(zhí)行機構完成紙張的精確定位。如圖1所示，光電/紅外傳感器6檢測到紙張的到來位置，將位置信息傳 達到模數(shù)轉換模塊3，模數(shù)轉換模塊3將轉換后的信號傳給單片機及內存模 塊2，單片機及內存模塊2通過運算后下達指令給執(zhí)行機構1修正紙張位置， 同時執(zhí)行機構1再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器6，單片機及內存模 塊2和執(zhí)行機構1、光電/紅外傳感器6、模數(shù)轉換模塊3依次連接構成一個 回路；單片機及內存模塊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7;單片機及內存模塊2和預留串口及USB通訊模塊4
連接，預留串口及USB通訊模塊4通過串口線及USB通訊電纜連接到人機 界面8。如圖2所示，所述的執(zhí)行機構l，主要包括左側步進電機9、伺服電機 12和右側步進電機13。左、右側步進電機用于控制紙張的兩個自由度，使 紙張前后移動，完成紙張的前、后向定位；而伺服電機則用于控制紙張的左 右移動，完成紙張的側向定位。所述的單片機及內存模塊2，其中單片機采用W78E52B，該芯片兼容 52系列，內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 擴展一片32K的EEPROM存儲模塊28C256,作為相關數(shù)據的存儲區(qū)。所述的模數(shù)轉換模塊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，需要經過AD量化成數(shù)字量，系統(tǒng)才能夠存儲。由 于本紙張系統(tǒng)霈要在高速的情況下進行工作，所以系統(tǒng)中采用了 16位串行 AD芯片ADS8341。所述的預留串口及USB通訊模塊4采用PDIUSBD12芯片。USB作為 目前微機的常用串行總線，已經在許多智能儀器中得到應用，其傳輸速度快， 支持即插即用等特點是傳統(tǒng)RS232總線無法比擬的。本實用新型就是通過 USB接口把采集到的數(shù)據，從EEPROM中傳輸?shù)轿⑿陀嬎銠C中，并為相關 數(shù)據輸出做準備，接口的實現(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到12Mbps，在通訊的過程中，有LED 指示，人機界面友好。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)據傳輸
速率，這使得印刷機的實時控制變得非常容易，能夠滿足紙張定位系統(tǒng)與印刷機主傳動控制系統(tǒng)的實時通訊控制。另外，CAN的硬件錯誤檢定特性也 增強了 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，即實現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離，保護控制系統(tǒng)電路。所述的光電/紅外傳感器6，即包括四個紅外線傳感器和一個光電傳感器 組成。紅外傳感器用于測量紙張的到來、離去，其實際作用是開關的作用， 當紙張到來、離去時觸發(fā)電平的變化，從而使單片機感知；而光電傳感器是 用于測量紙張的偏移量大小，用于單片機對紙張的糾偏。本實用新型包括的以上各部分功能相對獨立，通過良好的接口相連，使 系統(tǒng)調試方便，便于擴展，提高了紙張定位精度以及套準精度，并且提高了 印刷機整機運轉速度。
權利要求1.一種印刷機紙張定位裝置，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)將檢測到的紙張位置信息傳達到模數(shù)轉換模塊(3)，模數(shù)轉換模塊(3)將轉換后的信號傳給單片機及內存模塊(2)，單片機及內存模塊(2)通過運算后下達指令給執(zhí)行機構(1)修正紙張位置，同時執(zhí)行機構(1)再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器(6)，單片機及內存模塊(2)和執(zhí)行機構(1)、光電/紅外傳感器(6)、模數(shù)轉換模塊(3)依次連接構成一個回路；單片機及內存模塊(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(7)；單片機及內存模塊(2)和預留串口及USB通訊模塊(4)連接，預留串口及USB通訊模塊(4)通過串口線及USB通訊電纜連接到人機界面(8)。
2. 根據權利要求1所述的印刷機紙張定位裝置，其特征在于所述的執(zhí) 行機構(1)包括左側步進電機(9)、伺服電機(12)和右側步進電機(13)。
3. 根據權利要求1所述的印刷機紙張定位裝置，其特征在于所述的單 片機及內存模塊(2)，其中單片機采用W78E52B，內存模塊采用存儲器 28C256。
4. 根據權利要求1所述的印刷機紙張定位裝置，其特征在于所述的模 數(shù)轉換模塊(3)采用16位串行AD芯片ADS8341。
5. 根據權利要求1所述的印刷機紙張定位裝置，其特征在于所述的預 留串口及USB通訊模塊(4)采用PDIUSBD12芯片。
6. 根據權利要求1所述的印刷機紙張定位裝置，其特征在于所述的總 線通訊模塊(5)采用SJAIOOO、 TJA1050T芯片。
專利摘要本實用新型屬于印刷機械紙張定位技術領域，公開了一種印刷機紙張定位裝置，包括光電/紅外傳感器和模數(shù)轉換模塊，模數(shù)轉換模塊將轉換后的信號傳給單片機及內存模塊，單片機及內存模塊通過運算后下達指令給執(zhí)行機構修正紙張位置，同時執(zhí)行機構再將位置反饋信息發(fā)回光電/紅外傳感器；單片機及內存模塊和總線通訊模塊連接，通過板載總線外接到印刷機；單片機及內存模塊和預留串口及USB通訊模塊連接，通過串口線及USB通訊電纜外接到人機界面。本裝置的各部分相對獨立，連接調試方便，便于擴展，廣泛應用于印刷領域，解決了現(xiàn)有技術中存在的紙張定位精度差、印刷速度慢、整機電氣化程度低的問題。
文檔編號B41F33/00GK201052693SQ20072003190
公開日2008年4月30日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權日2007年5月31日
發(fā)明者張海燕, 偉 李 申請人:西安理工大學