本發明涉及印刷設備，具體涉及一種在線噴印裝置。

背景技術：

大數據、互聯網的快速發展，使得信息的價值和對信息的科學管理已經成為很多企業管理的突破點。隨著產品防偽技術的提升、對防偽要求的提高、以及產品信息的儲存量的增加，既具有信息儲存功能又具有防偽功能的二維碼，已逐漸在很多產品的包裝上甚至一些宣傳海報上使用，成為企業的一種防偽和宣傳的工具。

目前在卷筒紙上噴碼（如聯線噴印二維碼）有兩種方式，一種是聯線噴印方式，另一種是離線噴印方式。離線噴印方式就是先在卷筒紙印刷機上對卷筒紙印刷完顏色后進行收卷，然后再在卷筒紙噴碼平臺上對卷筒紙進行噴碼，噴碼完成后裁切成大張供后面的工序使用。聯線噴印方式就是在卷筒紙印刷設備上聯線噴印的方式（即在同一臺卷筒紙印刷設備上，先對卷筒紙印刷完顏色，再對卷筒紙進行噴碼），聯線噴印方式與離線噴印方式相比效率更高，但因噴頭經常需要清洗，卷筒紙印刷設備就需要經常停機等待，卷筒紙印刷設備每停一次機都會浪費很多材料和人工，因此很難在行業內得到推廣。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種在線噴印裝置，這種在線噴印裝置可用于在卷筒紙上聯線噴碼（如聯線噴印二維碼），不需要停機就能清洗噴頭，有利于確保生產的連續進行，減少材料和人工的浪費。采用的技術方案如下：

一種在線噴印裝置，包括支架和多個主噴頭，這多個主噴頭均安裝在支架上并且自左至右依次排列，其特征在于：所述在線噴印裝置還包括備用噴頭、平移座以及能夠驅動平移座左右平移的平移機構，備用噴頭安裝在平移座上，備用噴頭處在各主噴頭的前方或后方；備用噴頭和各主噴頭均為自清洗噴頭。

通常，上述備用噴頭與主噴頭在前后方向上的距離是卷筒紙上前后相鄰的兩行噴碼區域的中心距的整數倍。

本發明中，前后方向是指卷筒紙的輸紙方向，通常也稱為縱向；左右方向是指垂直于卷筒紙的輸紙方向的方向，通常也稱為橫向。

自清洗噴頭是指帶有自動清洗功能的噴頭，例如：自清洗噴頭進行自清洗時，自清洗噴頭進行高壓噴墨（噴墨壓力比正常進行噴印時高些），將附著在噴頭上的臟物（主要是附著在噴頭的油墨過濾器上的雜質）吹出，此時需在噴頭下面放置一個接墨盤，接收夾帶有臟物的油墨。自清洗噴頭及相關裝置在市場上可以購買到，例如，英國多米諾印刷科技公司提供的K600i噴墨打印系統。

上述在線噴印裝置中，各主噴頭是正常噴印時進行噴印的噴頭，備用噴頭是主噴頭進行自清洗時替換該主噴頭進行噴印的噴頭。

卷筒紙上的噴碼區域按多行多列的方式排列，自左至右依次排列的多個噴碼區域組成一行噴碼區域。主噴頭的數量與每行噴碼區域中噴碼區域的個數相同，且各主噴頭與每行噴碼區域中的各噴碼區域一一對應。

正常噴印時，在線噴印裝置對卷筒紙上的噴碼區域逐行進行噴印；當某一行噴碼區域到達與各主噴頭對應的位置時，各主噴頭同時對該行噴碼區域中的各噴碼區域進行噴印，完成該行噴碼區域的噴印后，卷筒紙前進一步，將下一行噴碼區域送至與各主噴頭對應的位置，再進行下一次噴印，如此循環。正常噴印時備用噴頭不進行噴印工作。

當需要對某個主噴頭進行清洗時，平移機構帶動平移座及備用噴頭平移，使備用噴頭移動至與該主噴頭對應的位置（此時備用噴頭與該主噴頭的連線平行于卷筒紙的輸紙方向）；隨后備用噴頭開始噴印，而對應位置的主噴頭則停止噴印，開始自清洗工作；等該主噴頭自清洗工作完成后，該主噴頭開始噴印工作，備用噴頭停止噴印工作，完成一次替換、清洗工作；隨后，備用噴頭可開始對下一個主噴頭的替換、清洗工作。當所有主噴頭的替換、清洗工作都完成后，完成一個替換、清洗所有主噴頭的周期。在所有主噴頭的替換、清洗工作都完成后，在線噴印裝置恢復至正常噴印狀態（即由各主噴頭對卷筒紙上的噴碼區域逐行進行噴印），備用噴頭開始自清洗工作。備用噴頭自清洗工作完成后，為下一個替換、清洗所有主噴頭的周期做好準備。

通常可定期對主噴頭進行替換、清洗，相鄰兩個替換、清洗所有主噴頭的周期之間的時間間隔根據生產實際情況確定。優選在一個替換、清洗所有主噴頭的周期內，自左至右依次對各主噴頭進行替換、清洗工作，或者自右至左依次對各主噴頭進行替換、清洗工作。

優選方案中，上述平移機構包括滾珠絲桿、驅動電機和伺服控制器，滾珠絲桿的螺桿可轉動安裝在支架上且為左右走向，滾珠絲桿的螺母與平移座連接，驅動電機的動力輸出軸與滾珠絲桿的螺桿傳動連接，驅動電機與伺服控制器相應的控制信號輸出端電連接。伺服控制器發送控制信號至驅動電機，驅動電機帶動滾珠絲桿的螺桿旋轉，滾珠絲桿的螺桿通過螺母帶動平移座及備用噴頭平移；當備用噴頭到達與所要替換的主噴頭對應的位置時，驅動電機暫停，平移座及備用噴頭停留在該位置。

更優選上述平移機構還包括用于檢測滾珠絲桿的螺桿的轉動角度的編碼器，編碼器與伺服控制器相應的信號輸入端電連接。編碼器通常固定安裝在支架上。一種具體方案中，上述滾珠絲桿的螺桿一端與驅動電機的動力輸出軸傳動連接，編碼器與滾珠絲桿的螺桿另一端連接或緊密接觸。滾珠絲桿的螺桿的轉動角度大小與平移座及備用噴頭的橫向平移距離相對應。編碼器對滾珠絲桿的螺桿的轉動角度進行檢測，轉換成相應的脈沖信號后傳送給伺服控制器。各主噴頭自左至右依次排列成一直線，根據印刷版面的需求，把各主噴頭的位置調整好，根據各主噴頭的橫向坐標設定相應的編碼器脈沖預設值，并把各編碼器脈沖預設值輸入到伺服控制器中，備用噴頭在初始時通常處于橫向坐標原點。根據各主噴頭的橫向坐標設定相應的編碼器脈沖預設值，當需要對某個主噴頭進行清洗時，驅動電機驅動滾珠絲桿的螺桿旋轉，帶動平移座及備用噴頭平移，同時，編碼器對橫向驅動螺桿的轉動角度進行檢測，轉換成相應的脈沖信號后傳送給伺服控制器，伺服控制器對編碼器產生的脈沖進行計數；當編碼器脈沖計數數值等于該主噴頭對應的編碼器脈沖預設值時，伺服控制器發出控制信號給驅動電機，驅動電機暫停，滾珠絲桿的螺桿停止旋轉，此時備用噴頭處在與所要替換的主噴頭對應的位置。

更優選方案中，上述平移機構還包括平移導軌，平移導軌固定安裝在支架上并且平行于滾珠絲桿的螺桿，平移座上設有與平移導軌配合的直線軸承、導向套或滑塊。平移導軌通常設有兩個，兩個平移導軌分處于滾珠絲桿兩側。

另一優選方案中，上述平移機構包括橫向驅動螺桿、驅動電機和伺服控制器，橫向驅動螺桿可轉動安裝在支架上且為左右走向，平移座上設有與橫向驅動螺桿相嚙合的螺母或螺孔，驅動電機的動力輸出軸與橫向驅動螺桿傳動連接，驅動電機與伺服控制器相應的控制信號輸出端電連接。伺服控制器發送控制信號至驅動電機，驅動電機帶動橫向驅動螺桿旋轉，橫向驅動螺桿帶動平移座及備用噴頭平移；當備用噴頭到達與所要替換的主噴頭對應的位置時，驅動電機暫停，平移座及備用噴頭停留在該位置。

更優選上述平移機構還包括用于檢測橫向驅動螺桿的轉動角度的編碼器，編碼器與伺服控制器相應的信號輸入端電連接。編碼器通常固定安裝在支架上。一種具體方案中，上述橫向驅動螺桿一端與驅動電機的動力輸出軸傳動連接，編碼器與橫向驅動螺桿另一端連接或緊密接觸。橫向驅動螺桿的轉動角度大小與平移座及備用噴頭的橫向平移距離相對應。編碼器對橫向驅動螺桿的轉動角度進行檢測，轉換成相應的脈沖信號后傳送給伺服控制器。各主噴頭自左至右依次排列成一直線，根據印刷版面的需求，把各主噴頭的位置調整好，根據各主噴頭的橫向坐標設定相應的編碼器脈沖預設值，并把各編碼器脈沖預設值輸入到伺服控制器中，備用噴頭在初始時通常處于橫向坐標原點。根據各主噴頭的橫向坐標設定相應的編碼器脈沖預設值，當需要對某個主噴頭進行清洗時，驅動電機驅動橫向驅動螺桿旋轉，帶動平移座及備用噴頭平移，同時伺服控制器對編碼器產生的脈沖進行計數；當編碼器脈沖計數數值等于該主噴頭對應的編碼器脈沖預設值時，伺服控制器發出控制信號給驅動電機，驅動電機暫停，橫向驅動螺桿停止旋轉，此時備用噴頭處在與所要替換的主噴頭對應的位置。

更優選方案中，上述平移機構還包括平移導軌，平移導軌固定安裝在支架上并且平行于橫向驅動螺桿，平移座上設有與平移導軌配合的直線軸承、導向套或滑塊。平移導軌通常設有兩個，兩個平移導軌分處于橫向驅動螺桿兩側。

此外，上述平移機構也可采用同步帶、齒條/齒輪等常規機構。例如，上述平移機構包括平移電機、同步帶和兩個同步帶輪；兩個同步帶輪均可轉動安裝在支架上，同步帶為環形帶，兩個同步帶輪共同將同步帶張緊，同步帶的兩個直線段均為左右方向；平移電機固定安裝在平移座上，平移電機的動力輸出軸與一同步帶輪傳動連接。或者，上述平移機構包括平移電機、齒輪和齒條，平移電機固定安裝在平移座上，齒輪可轉動安裝在平移座上并且與平移電機的動力輸出軸傳動連接，齒條沿左右方向設于支架上，齒輪與齒條相嚙合。

優選方案中，上述在線噴印裝置還包括主噴頭支撐導軌和多個主噴頭滑座，主噴頭支撐導軌設于支架上且為左右走向，各主噴頭滑座均安裝在主噴頭支撐導軌上；主噴頭滑座上設有與主噴頭支撐導軌配合的直線軸承、導向套或滑塊，并且主噴頭滑座上設有能夠將主噴頭滑座固定在主噴頭支撐導軌上的緊固件（如螺釘，該螺釘擰緊時頂住主噴頭支撐導軌，擰松時與主噴頭支撐導軌脫離接觸）；主噴頭滑座與主噴頭數量相同且一一對應，主噴頭安裝在主噴頭滑座上。進行生產前，根據印刷版面的需求，將各主噴頭滑座及主噴頭沿主噴頭支撐導軌移動至所需位置，然后通過緊固件將主噴頭滑座固定在主噴頭支撐導軌上，即可完成各主噴頭的位置調整。

本發明用于在卷筒紙上聯線噴碼（如聯線噴印二維碼），需要清洗各主噴頭時，利用備用噴頭在主噴頭進行自清洗時替換該主噴頭進行噴印，因此不需要停機就能清洗噴頭，解決了現有技術中因噴頭堵塞而引起的停機問題，有利于確保生產的連續進行，減少材料和人工的浪費。

附圖說明

圖1是本發明優選實施例的結構示意圖；

圖2是本發明優選實施例的工作原理示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，這種在線噴印裝置包括支架1、多個主噴頭2（本實施例中主噴頭設有四個，分別為主噴頭2-1、2-2、2-3、2-4）、備用噴頭3、平移座4以及能夠驅動平移座4左右平移的平移機構；四個主噴頭2均安裝在支架1上并且自左至右依次排列；備用噴頭3安裝在平移座4上；備用噴頭3處在各主噴頭2的前方；備用噴頭3和各主噴頭2均為自清洗噴頭。

上述平移機構包括滾珠絲桿5、驅動電機6、伺服控制器7和編碼器8；滾珠絲桿5的螺桿51可轉動安裝在支架1上且為左右走向（滾珠絲桿5的螺桿51通過兩個軸承17可轉動安裝在支架1），滾珠絲桿5的螺母52與平移座4連接，驅動電機6的動力輸出軸與滾珠絲桿5的螺桿51傳動連接，驅動電機6與伺服控制器7相應的控制信號輸出端電連接；編碼器8用于檢測滾珠絲桿5的螺桿51的轉動角度（編碼器8對滾珠絲桿5的螺桿51的轉動角度進行檢測，轉換成相應的脈沖信號后傳送給伺服控制器7），編碼器8與伺服控制器7相應的信號輸入端電連接。本實施例中，編碼器8固定安裝在支架1上，滾珠絲桿5的螺桿51一端與驅動電機6的動力輸出軸傳動連接（例如通過聯軸器連接，或通過同步帶連接），編碼器8與滾珠絲桿5的螺桿51另一端連接。

上述平移機構還包括平移導軌9，平移導軌9固定安裝在支架1上并且平行于滾珠絲桿5的螺桿51，平移座4上設有與平移導軌9配合的直線軸承10。平移導軌9設有兩個，兩個平移導軌9分處于滾珠絲桿5兩側。

本實施例的在線噴印裝置還包括主噴頭支撐導軌11和多個主噴頭滑座12（本實施例設有四個主噴頭滑座12），主噴頭支撐導軌11設于支架1上且為左右走向，各主噴頭滑座12均安裝在主噴頭支撐導軌11上；主噴頭滑座12上設有與主噴頭支撐導軌11配合的直線軸承13，并且主噴頭滑座12上設有能夠將主噴頭滑座12固定在主噴頭支撐導軌11上的緊固件14（緊固件14采用螺釘，該螺釘擰緊時頂住主噴頭支撐導軌11，擰松時與主噴頭支撐導軌11脫離接觸）；主噴頭滑座12與主噴頭2一一對應，主噴頭2安裝在主噴頭滑座12上。進行生產前，根據印刷版面的需求，將各主噴頭滑座12及主噴頭2沿主噴頭支撐導軌11移動至所需位置，然后通過緊固件14將主噴頭滑座12固定在主噴頭支撐導軌11上，即可完成各主噴頭2的位置調整。

下面簡述一下本在線噴印裝置的工作原理：

參考圖2，備用噴頭3與主噴頭2在前后方向上的距離L是卷筒紙15上前后相鄰的兩行噴碼區域的中心距Y的整數倍（如1倍）。卷筒紙15上的噴碼區域16按多行多列的方式排列，本實施例中，卷筒紙15上的噴碼區域16排成四列，自左至右依次排列的四個噴碼區域16組成一行噴碼區域。四個主噴頭2-1、2-2、2-3、2-4與每行噴碼區域中的四個噴碼區域16-1、16-2、16-3、16-4一一對應。卷筒紙15的輸送方向如圖2中的箭頭所示。

正常噴印時，在線噴印裝置對卷筒紙15上的噴碼區域16逐行進行噴印；當某一行噴碼區域16到達與各主噴頭2對應的位置時，各主噴頭2同時對該行噴碼區域中的各噴碼區域16進行噴印，完成該行噴碼區域16的噴印后，卷筒紙15前進一步，將下一行噴碼區域16送至與各主噴頭2對應的位置，再進行下一次噴印，如此循環。正常噴印時備用噴頭3不進行噴印工作。

當需要對某個主噴頭2進行清洗時，平移機構帶動平移座4及備用噴頭3平移，使備用噴頭3移動至與該主噴頭2對應的位置（如圖1所示的主噴頭2-1，此時備用噴頭3與該主噴頭2-1的連線平行于卷筒紙的輸紙方向）；隨后備用噴頭3開始噴印，而對應位置的主噴頭2-1則停止噴印，開始自清洗工作；等該主噴頭2-1自清洗工作完成后，該主噴頭2-1開始噴印工作，備用噴頭3停止噴印工作，完成一次替換、清洗工作；隨后，備用噴頭3可開始對下一個主噴頭2的替換、清洗工作（依次對主噴頭2-1、2-2、2-3、2-4進行替換、清洗工作）。當所有主噴頭2的替換、清洗工作都完成后，完成一個替換、清洗所有主噴頭2的周期。在所有主噴頭2的替換、清洗工作都完成后，在線噴印裝置恢復至正常噴印狀態（即由各主噴頭2對卷筒紙15上的噴碼區域16逐行進行噴印），備用噴頭3開始自清洗工作。備用噴頭3自清洗工作完成后，為下一個替換、清洗所有主噴頭2的周期做好準備。

可定期對主噴頭2進行替換、清洗，相鄰兩個替換、清洗所有主噴頭2的周期之間的時間間隔根據生產實際情況確定。

平移機構按下述方式工作：根據各主噴頭2的橫向坐標設定相應的編碼器脈沖預設值，當需要對某個主噴頭2進行清洗時，伺服控制器7發送控制信號至驅動電機6，驅動電機6驅動滾珠絲桿5的螺桿51旋轉，滾珠絲桿5的螺桿51通過螺母52帶動平移座4及備用噴頭3平移，同時，編碼器8對滾珠絲桿5的螺桿51的轉動角度進行檢測，轉換成相應的脈沖信號后傳送給伺服控制器7，伺服控制器7對編碼器8產生的脈沖進行計數；當編碼器脈沖計數數值等于該主噴頭2對應的編碼器脈沖預設值時，伺服控制器7發出控制信號給驅動電機6，驅動電機6暫停，滾珠絲桿5的螺桿51停止旋轉，此時備用噴頭3處在與所要替換的主噴頭2對應的位置。

其他實施方案中，備用噴頭也可處在各主噴頭的后方；平移機構也可采用其他能夠驅動平移座左右平移的機構。