一种印刷机凹版辊自动清洗机的制作方法

本发明涉及大型凹版印刷机配套设备领域，尤其是一种凹版印刷机的凹版辊在印刷后的自动清洗机。

背景技术：

目前，凹版印刷机所使用的版辊在一种图案印刷完成后，版辊需要清洗干净方可入库保存。现有的版辊清洗方法是印刷机印刷完成后，在非印刷情况下再次开启印刷机，使版辊在印刷设备上慢速运转，然后人工采用清水、板刷和化学溶剂，通过手工方式对版辊表面进行刷洗和清水喷洗。由于版辊的网坑很小，因此要清洗干净版辊需用较长的时间，并且清洗版辊时需要占用印刷机的有效印刷工作时间；此外，人工清洗版辊的水和清洗液也是使用一次就直接排掉，造成了较大的物料资源浪费，增加了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种印刷机凹版辊自动清洗机，该自动清洗机可实现自动运送版辊、自动清洗烘干版辊和自动循环用水，从而大大节省人力，提高版辊的清洗效率和清洗质量，并且不会占用印刷机的正常印刷工作时间，避免印刷设备的空耗浪费，清洁用水可循环利用，降低生产成本。

本发明提供的技术方案是：

一种印刷机凹版辊自动清洗机，其特征在于：包括机架、分别通过第一传动组件可沿左右方向水平滑动地定位在机架上部的两个支撑架、分别通过第二传动组件可竖直滑动地定位在两个支撑架上的两个自转机械手臂、设置在机架下部以清洗烘干版辊的三个清洗组件以及用于提供清洗用水并收集和处理污水的循环水处理设备；所述三个清洗组件是从左往右依次布置的粗洗槽、超声波洗版槽和清洗吹干装置；所述粗洗槽侧面安装有用于放置待清洗版辊的上料中转架；所述清洗吹干装置侧面安装有用于放置干净版辊的中转台；所述上料中转架和中转台分别位于两个支撑架水平运动路径的下方，以保证两个自转机械手臂顺利抓取或放置版辊；所述循环水处理设备分别与粗洗槽、超声波洗版槽和清洗吹干装置相连接。

两个自转机械手臂结构相同；每个自转机械手臂均包括沿前后方向水平布置且轴向贯通的固定臂、分别设置在固定臂两端以夹紧版辊的两组夹持装置以及用于驱动两组夹持装置动作的驱动装置；

两组夹持装置结构相同；每组夹持装置均包括一端伸入至固定臂内部的伸缩臂、竖直布置且其上部与伸缩臂另一端固定连接的夹臂、沿前后方向水平布置且一端可转动地定位在夹臂下部的转轴以及固定在转轴另一端并与版辊端部的锥孔相配合的抓手；

所述驱动装置包括安装在固定臂上并驱动两个伸缩臂相向运动的夹持电机以及安装在其中一组夹持装置的夹臂上并驱动对应的转轴进行转动的转轴电机。

所述粗洗槽包括内部中空且上部敞口以容纳版辊的第一箱体、伸入至第一箱体内部的第一上冲洗管和第一下冲洗管以及可绕自身轴线转动地定位在第一箱体内部的第一毛刷辊。

所述超声波洗版槽包括内部中空且上部设置成敞口以容纳版辊的第二箱体、可绕自身轴线转动地定位在第二箱体内部的左托辊和右托辊以及安装在第二箱体外壁的若干波发生器；所述左托辊和右托辊相互平行且沿前后方向水平布置，并且左托辊和右托辊的轴线位于同一水平面上，以用于共同顶托被清洗的版辊。

所述清洗吹干装置包括内部中空且上部设置成敞口以容纳版辊的第三箱体、安装在第三箱体内部的第二上冲洗管和第二下冲洗管、可绕自身轴线转动地定位在第三箱体内部的第二毛刷辊以及设置在箱体敞口处且其出风口对准版辊以吹干版辊的高压风刀。

所述第一上冲洗管、第一下冲洗管、第一毛刷辊、第二上冲洗管、第二下冲洗管以及第二毛刷辊均与版辊相互平行且均沿前后方向水平布置；所述第一上冲洗管、第一下冲洗管、第二上冲洗管和第二下冲洗管的外表面均沿轴线方向均匀开设有若干对准版辊的喷孔，以便向版辊的外圆周表面喷射冲洗液。

所述第一毛刷辊和第二毛刷辊的外表面均安装有柔性物，以便与版辊外圆周表面紧密接触从而刷洗版辊。

所述第一箱体、第二箱体和第三箱体的侧壁均开设有进液口，并且底部均开设有排液口，以便与循环水处理设备连通。

所述第二箱体的侧壁开设有溢液口；所述溢液口的位置高于左托辊和右托辊的外表面顶部，以保证版辊全部浸泡在超声波液中。

所述第一传动组件采用齿轮齿条结构传动；所述第二传动组件采用丝杆螺母结构传动。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过自转机械手臂可对版辊进行自动运送，通过粗洗槽、超声波洗版槽以及清洗吹干装置联动对版辊表面进行清洗和烘干，有效解决了人工清洗版辊时间长、费工费时、待机时间长、能源浪费大的问题，提高了版辊的清洗速度和清洗质量，降低了人工成本。

2)循环水处理设备可对粗洗槽、超声波洗版槽以及清洗吹干装置产生的废水进行收集处理并循环利用，大量地节约了物料资源，降低了生产成本，并起到了节能减排的效果。

3)本发明的自动清洗机各部件单元一体化布局，结构紧凑，并实现了自动运版、联动洗版、自动水循环处理的一体化应用，大大提高了凹版辊清洗的自动化程度，为印刷行业实现工业自动化、智能化做出了有益贡献。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一。

图2为本发明的立体结构示意图之二。

图3为本发明的主视结构示意图。

图4为本发明的左视结构示意图。

图5为本发明的俯视结构示意图。

图6为本发明中第一自转机械手臂的立体结构示意图。

图7为本发明中第一自转机械手臂的左视结构示意图。

图8为本发明中粗洗槽的立体结构示意图。

图9为本发明中粗洗槽的左视结构示意图。

图10为图9的a-a剖面结构示意图。

图11为本发明中超声波清洗槽的立体结构示意图。

图12为本发明中超声波清洗槽的主视结构示意图。

图13为本发明中超声波清洗槽的右视结构示意图。

图14为图13的d-d剖面结构示意图。

图15为本发明中清洗吹干装置的立体图。

图16为本发明中清洗吹干装置的右视结构示意图。

图17为图16的f-f剖面结构示意图。

附图标号：

1、机架；

2、第一自转机械手臂；2-1、夹持电机；2-2、固定臂；2-3、伸缩臂；2-4、转轴电机；2-5、夹臂；2-6、转轴；2-7、抓手；2-8、锥孔；

3、上料中转架；

4、粗洗槽；4-1、第一箱体；4-2、第一下冲洗管；4-3、第一毛刷辊；4-4、第一上冲洗管；

5、超声波洗版槽；5-1、第二箱体；5-2、右托辊；5-3、左托辊；5-4、波发生器；5-5、超声波液；5-6、溢液口；

6、清洗吹干装置；6-1、第三箱体；6-2、第二下冲洗管；6-3、第二毛刷辊；6-4、第二上冲洗管；6-5、高压风刀；6-6、版辊吹干位；6-7、版辊清洁位；

7、循环水处理设备；8、中转台；9、第二自转机械手臂；10、支撑架；11、版辊；12、第一齿条；13、第一导轨；14、滑动架；15、第二导轨；16、进液口；17、排液口；18、柔性物；19、第一传动电机；20、柱形体；21、丝杆；22、第二传动电机。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

为方便描述，以图3的左侧为左，右侧为右，图3的上侧为上，下侧为下。

如图1至图5所示的印刷机凹版辊自动清洗机，包括机架1、两个支撑架10、两个自转机械手臂(包括第一自转机械手臂2和第二自转机械手臂9)、粗洗槽4、超声波洗版槽5、清洗吹干装置6、上料中转架3、中转台8和循环水处理设备7。所述粗洗槽、超声波洗版槽和清洗吹干装置均设置在机架下部且从左往右依次布置。所述上料中转架安装在粗洗槽的侧面(图中为左侧)，用于放置待清洗版辊；所述中转台安装在清洗吹干装置的侧面(图中为右侧)，用于放置干净版辊。所述循环水处理设备分别与粗洗槽、超声波洗版槽和清洗吹干装置相连接，用于提供清洗用水并收集和处理污水。

两个支撑架分别通过第一传动组件可沿左右方向水平滑动地定位在机架上部。本实施例中第一传动组件采用齿轮齿条结构传动；具体地，第一传动组件包括第一传动电机19、第一齿轮(图中未显示)、第一齿条12和第一导轨13。所述第一传动电机竖直固定在支撑架上；所述第一齿条沿左右方向水平固定在机架上；所述第一齿轮固定在第一传动电机的电机轴末端，并且第一齿轮与第一齿条啮合传动；所述第一导轨平行第一齿条水平设置在机架上，以便对支撑架进行水平导向。工作时，在第一传动电机的驱动下，第一齿轮与第一齿条啮合传动，从而带动与第一传动电机固定连接的支撑架沿着第一导轨水平运动(由图可知：两个第一传动组件采用同一根齿条)。

所述上料中转架和中转台分别位于两个支撑架水平运动路径的下方，以保证两个自转机械手臂可以顺利抓取或放置版辊11；本实施例中，位于左侧的第一自转机械手臂2用于抓取上料中转架上的待清洗版辊；位于右侧的第二自转机械手臂9用于将清洗干净的版辊放置在中转台上。

两个自转机械手臂分别通过第二传动组件可竖直滑动地定位在两个支撑架上。本实施例中，第二传动组件采用丝杆螺母结构传动；具体地，第二传动组件包括第二传动电机22、螺母、丝杆21、滑动架14和第二导轨15。所述螺母可绕竖直轴线转动地定位在支撑架的柱形体20中，并且螺母的外周设置有锥齿轮(图中螺母和锥齿轮副由于隐藏在柱形体内部，图中均未显示)。所述第二传动电机水平固定在支撑架上，并且第二传动电机通过锥齿轮副带动螺母转动。所述滑动架的底部与自转机械手臂固定连接；所述丝杆竖直固定在滑动架上，丝杆与螺母相配合，当螺母转动时，丝杆可沿竖直方向上下运动，进而带动滑动架和自转机械手臂一起竖直运动，改变螺母的转动方向可控制丝杆向上或向下运动。所述第二导轨竖直设置在滑动架上，并且支撑架上设置有与第二导轨相配合的滑槽，以便对滑动架的竖直运动进行导向。工作时，第二传动电机通过锥齿轮副带动螺母转动，螺母带动与之配合的丝杆竖直运动，由于丝杆与滑动架固定连接，滑动架与自转机械手臂固定连接，因此滑动架和自转机械手臂也一起作竖直运动，从而对自转机械手臂的位置进行定位，实现自转机械手臂对版辊的运送。

本实施例中共设置有两组第一传动组件和第二传动组件，每个自转机械手臂由一组第一传动组件和第二传动组件进行驱动。每个自转机械手臂在工作时的运动方式如下：工作时，第一传动电机转动，驱使第一齿轮与第一齿条啮合传动，从而带动与第一传动电机固定连接的支撑架沿着第一导轨水平运动，进而带动与支撑架固定连接的自转机械手臂作水平运动。第二传动电机通过锥齿轮副带动螺母转动，螺母带动与之配合的丝杆竖直运动，由于丝杆与滑动架固定连接，滑动架与自转机械手臂固定连接，因此滑动架和自转机械手臂也一起作竖直运动，从而实现了自转机械手臂的定位，方便自转机械手臂对版辊进行运送。

如图6、图7所示，两个自转机械手臂均可带动版辊转动和移动，以便自动运送版辊进出粗洗槽、超声波洗版槽或清洗吹干装置。两个自转机械手臂结构相同；每个自转机械手臂均包括固定臂2-2、两组夹持装置和驱动装置。所述固定臂与滑动架底部固定连接，并且固定臂沿前后方向水平布置且轴向贯通。

两组夹持装置分别设置在固定臂两端，用于夹紧版辊。两组夹持装置结构相同；每组夹持装置均包括伸缩臂2-3、夹臂2-5、转轴2-6和抓手2-7。所示伸缩臂一端伸入至固定臂内部并可沿水平方向运动；所述夹臂竖直布置且其上部与伸缩臂另一端(即伸缩臂的外端)固定连接；所述转轴水平布置且一端可转动地定位在夹臂下部；所述抓手固定在转轴另一端，并且抓手的端部设置成锥形，抓手的外锥面可与凹版辊端部的锥孔2-8紧密贴合，以便夹紧并抓取版辊。作为优选，所述伸缩臂与固定臂同轴设置，并且两个伸缩臂的运动行程相同；所述抓手与转轴同轴设置。

所述驱动装置用于驱动两组夹持装置动作，以夹紧版辊和转动版辊；驱动装置包括夹持电机2-1和转轴电机2-4。所述夹持电机安装在固定臂上，用于驱动两个伸缩臂相向运动。本实施例中，所述夹持电机与伸缩臂之间采用锥齿轮传动；具体地，夹持电机的外壳安装在固定臂上，夹持电机的电机轴则伸入至固定臂内部，并且夹持电机的电机轴上固定有第二锥齿轮；两个伸缩臂伸入固定臂内部的一端分别可转动地定位有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动；其中，第一锥齿轮上开设有内螺纹孔，伸缩臂上开设有与内螺纹孔相配合的外螺纹，使得第一锥齿轮与伸缩臂之间通过螺纹副转动连接；两个伸缩臂还通过移动副与固定臂内壁相连接(即伸缩臂的外壁上开设有水平布置的凹槽，固定臂内壁上设置有与凹槽相配合的导向块)，以便对伸缩臂的水平运动进行导向。工作时，夹持电机转动，通过第二锥齿轮带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮通过螺纹副带动伸缩臂沿着凹槽进行运动，以实现伸缩臂的水平运动。本实施例中的第一锥齿轮、第二锥齿轮、凹槽和导向块均隐藏在伸缩臂内部，图中未显示。

所述转轴电机安装在其中一组夹持装置的夹臂上，用于驱动对应的转轴进行转动。本实施例中，所述转轴电机与转轴之间采用链传动；具体地，转轴电机的外壳固定在夹臂上，转轴电机的电机轴伸入至夹臂内部，转轴电机的电机轴以及转轴上均安装有链轮，两个链轮之间通过链条进行传动。工作时，转轴电机通过链传动带动其中一组夹持装置中的转轴和抓手转动，由于版辊被两个抓手夹紧，因此另一组夹持装置中的转轴也跟着同步转动，从而实现版辊的绕轴线转动。本实施例中的链轮和链条均隐藏在夹臂内部，图中未显示。

如图8至图10所示，所述粗洗槽包括第一箱体4-1、第一上冲洗管4-4、第一下冲洗管4-2和第一毛刷辊4-3。所述第一箱体的上部敞口；第一箱体内部设置有容置腔室，用于容纳待清洗的版辊，并且第一箱体内配置与版辊平行布置的第一上冲洗管、第一下冲洗管和第一毛刷辊。所述第一上冲洗管和第一下冲洗管伸入至第一箱体内部，并且第一上冲洗管和第一下冲洗管的外表面均开设有若干对准容置腔室的喷孔，以便向版辊的外圆周表面喷射冲洗液，对版辊进行高压冲洗；作为优选，各喷孔沿着第一上冲洗管和第一下冲洗管的轴线方向均匀排列。所述第一毛刷辊可绕自身轴线转动地定位在第一箱体内部(图中省略驱动第一毛刷辊的电机)，并且第一毛刷辊的外表面安装有柔性物18，柔性物可与版辊外表面紧密接触。工作时，在第一毛刷辊的转动下，利用柔性物对版辊进行刷洗。

如图11至图14所示，所述超声波清洗槽包括第二箱体5-1、左托辊5-3、右托辊5-2和若干波发生器5-4。所述第二箱体内部中空且上部设置成敞口，以容纳版辊。所述左托辊和右托辊可绕自身轴线转动地定位在第二箱体内部；左托辊和右托辊相互平行且沿前后方向水平布置，并且左托辊和右托辊的轴线位于同一水平面上，以用于共同顶托被清洗的版辊。本实施例中，左托辊和右托辊分别由一组电机(图中电机未显示)驱动，电机与托辊之间通过链轮链条副进行传动；作为优选，左托辊和右托辊同步转动且转动方向相同。工作时，版辊放置在左托辊和右托辊之间并且完全沉入第二箱体内，左托辊和右托辊在电机的驱动下同步转动，从而带动版辊在左托辊和右托辊的外周面反向匀速转动。所述第二箱体的侧壁开设有溢液口5-6；所述溢液口的位置高于左托辊和右托辊的外表面顶部，以保证版辊全部浸泡在超声波液5-5中。各波发生器安装在第二箱体外壁，用于将注入第二箱体内的水发生成超声波液；作为优选，各波发生器均匀安装在第二箱体外壁的侧下部和底部。

如图15至图17所示，所述清洗吹干装置包括第三箱体6-1、第二上冲洗管6-4、第二下冲洗管6-2、第二毛刷辊6-3和高压风刀6-5。所示第三箱体内部中空且上部设置成敞口，以容纳版辊；工作时，利用自转机械手臂将版辊由第三箱体敞口运送至第三箱体内部；本发明的版辊在进行清洁和吹干时，自转机械手臂分别将版辊定位在第三箱体内部的版辊清洁位6-7和版辊吹干位6-6(见图17的虚线部分)。

所述第二上冲洗管和第二下冲洗管安装在第三箱体内部，并且第二上冲洗管和第二下冲洗管的外表面沿轴线方向均匀开设有若干对准版辊的喷孔，以便向版辊的外圆周表面喷射清洗液，对版辊进行清洁。所述第二毛刷辊可绕自身轴线转动地定位在第三箱体内部(图中省略驱动第二毛刷辊的电机)，并且第二毛刷辊的外表面安装有柔性物18，柔性物可与版辊外表面紧密接触。工作时，在第二毛刷辊的转动下，利用柔性物对版辊进行刷洗。明显地，第二毛刷辊的转动方向与版辊在容置腔室内的转动方向相反，以提高版辊的清洁效果。所述高压风刀设置在第三箱体敞口处且其出风口对准版辊，以便吹干版辊。作为优选，所述高压风刀倾斜向下布置，并且其出风口对准版辊下部。

所述第一上冲洗管、第一下冲洗管、第一毛刷辊、第二上冲洗管、第二下冲洗管以及第二毛刷辊均与版辊相互平行且均沿前后方向水平布置。作为优选，所述第一上冲洗管、第一下冲洗管、第一毛刷辊、第二上冲洗管、第二下冲洗管、第二毛刷辊以及高压风刀的长度均不小于版辊的长度，以便对整个版辊的外圆周表面进行清洗。

所述第一箱体、第二箱体和第三箱体的侧壁均开设有进液口16，并且底部均开设有排液口17，以便与循环水处理设备连通。本实施中，循环水处理设备将清洗吹干装置中排出的污水经过净化处理后直接送至粗洗槽中使用，同时粗洗槽和超声波清洗槽排出的污水经过循环水处理设备进行除污和净化处理后，供整个自动清洗机使用。

本发明的工作方式如下：

第一自转机械手臂移动到上料中转架上方，第一自转机械手臂下降到上料中转架上，夹紧待清洗的版辊一起移动到粗洗槽上方，然后下降到第一箱体内，开启粗洗槽的清洗功能，使第一上冲洗管和第一下冲洗管对版辊表面喷射冲洗液，对版辊进行高压冲洗，同时第一毛刷辊转动并刷洗版辊，版辊清洗好后，停止粗洗槽的清洗程序，完成版辊的粗洗槽清洗作业。

第一自转机械手臂带动版辊竖直向上移出第一箱体，第一自转机械手臂带动版辊水平移动到超声波洗版槽的上方，向下移动并将版辊放在左托辊和右托辊之间后离开第二箱体，第一自转机械手臂回到上料中转架的上方准备下一个待清洗版辊的清洗运送工作；同时，超声波洗版槽内的版辊在左托辊和右托辊的作用下匀速转动，使得版辊外表面上的版纹在超声波液中能够全面深度地浸泡清洗；之后，与第一自转机械手臂在同一水平轨道上的第二自转机械手臂移动到第二箱体内，第二自转机械手臂夹紧版辊后竖直提升，带动版辊离开超声波洗版槽，完成了版辊的超声波清洗作业。

第二自转机械手臂水平移动版辊到达清洗吹干装置的上方，然后竖直下降进入第三箱体内，将版辊运送至箱体内的版辊清洗位。开启清洗吹干装置的清洗功能，第二上冲洗管和第二下冲洗管对版辊表面同时进行喷水冲洗，然后第二毛刷辊转动，通过柔性物与版辊外表面紧密接触，从而对版辊表面进行刷洗，进一步清洗版辊表面的污渍和杂质。版辊清洁干净后，关闭清洗程序，开启吹干程序，第二自转机械手臂将版辊移动至版辊吹干位，高压风刀对版辊外表面吹风，将版辊表面的余水吹净吹干，直至版辊满足入库标准。关闭吹干程序，完成版辊的自动清洗吹干。

第二自转机械手臂竖直提升，带动版辊移出清洗吹干装置，水平移动到中转台上方，第二自转机械手臂竖直下降，松开抓手将清洗干净的版辊放置在中转台上，之后竖直提升回到原位，准备对下一版辊的运送清洗干燥工作。

循环水处理设备分别与粗洗槽、超声波洗版槽和清洗吹干装置连接，用于自动控制提供清水；循环水处理设备的另一功能是收集粗洗槽、超声波洗版槽和清洗吹干装置在清洗版辊时产生的废水。工作时，循环水处理设备把从清洗吹干装置排出的污水经过净化处理后直接送至粗洗槽中使用，同时粗洗槽和超声波清洗槽排出的污水经过循环水处理设备进行除污和净化处理后，供整个自动清洗机使用。

由于在本发明提供的自动清洗机中形成了自动运送、自动清洗、自动烘干、自动水循环处理的完整闭环系统，大大提高了凹版辊清洗的自动化程度，提高了版辊的清洗速度和清洗质量，降低了人工成本，适合推广使用。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。