本发明涉及打印机技术领域，特别涉及一种切割打印一体机。
背景技术：
平板机数码打印设备是一种根据材料规格定制的机器，不同材料的打印需要的设备规格不一样，平板材料打印完成后，客户需要根据不同类型的材料进行剪裁再次加工。现有的加工方案，客户需要购买打印设备和切割设备两款机器，首先根据图案在数码打印设备上进行打印，材料打印完以后再将其移动到切割机设备上面进行剪裁，设备成本高，占用地大；并且操作人员需要熟悉两种设备的操作方式，在实施过程中，材料需要来回移动重新定位，工序繁杂，加工效率低。因此，需要研发一种可以将切割和打印设备结合在一起的一体设备，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的就在于提供一种切割打印一体机，以解决上述问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种切割打印一体机，包括：
龙门骨架，用于承载整台设备；
材料输送组件，包括设置于所述龙门骨架上的负压平台以及环绕于所述负压平台外的输送带，用于材料上料定位以及输送材料；
组件移动轨道，设置于所述龙门骨架上部的左右两侧，并与所述输送带的运输方向相平行，起到承载以及引导的作用；
打印组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的打印导轨副、通过垂直导轨副滑动连接于所述打印导轨副上的uv打印头，以及设置于所述uv打印头旁侧的固化灯和测高传感器，用于对材料进行测高、打印和墨水固化；
切割组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的切割导轨副、滑动连接于所述导轨副上的振动刀、与所述振动刀驱动连接的切割电机，以及设置于所述振动刀旁侧的位置传感器，用于对打印完的材料进行定位和切割。
进一步地，所述输送带包括导带辊、输送导带和输送电机；所述导带辊设有两个，并分别设置于龙门骨架前后两侧；所述输送导带连接于两个所述导带辊之间；所述输送电机与其中一所述导带辊驱动连接。
进一步地，所述打印导轨副及所述切割导轨副均包括安装板、对位滑动块、导轨电机、传动轴、滚轮、同步带和直线电机模组；所述安装板对称设有两个，并相对设置于所述组件移动轨道的外侧；所述对位滑动块一端与所述组件移动轨道滑动连接，另一端与所述安装板固定连接；所述电机设置于所述安装板上；所述传动轴连接于两个所述安装板之间，并与所述电机驱动连接；所述滚轮设置于所述组件移动轨道上，并通过所述同步带与所述传动轴传动连接；所述直线电机模组连接于两个所述安装板的上部。
进一步地，所述打印组件还包括废墨仓；所述废墨仓用于储存所述uv打印头冲洗喷头后遗留的墨水，其由放置平台、储液仓、格栅网和排出阀门组成；所述放置平台设置于所述直线电机模组左右一端的下侧；所述储液仓嵌入装配于所述放置平台中；所述格栅网设置于所述储液仓的上部；所述排出阀门连接于所述储液仓的下部。
进一步地，所述垂直导轨副包括垂直滑轨、垂直滑块、打印框体、螺母座、垂直伺服电机和丝杠；所述垂直滑轨设置于所述打印导轨副上的所述直线电机模组上；所述垂直滑块与所述垂直滑轨滑动连接；所述打印框体设置于所述垂直滑块的前侧；所述螺母座设置于所述打印框体上；所述垂直伺服电机设置于所述垂直滑块的上方；所述丝杠一端与所述垂直伺服电机的输出端相接，另一端与所述螺母座螺纹连接；所述uv打印头设置于所述打印框体上。
进一步地，所述打印组件还包括打印罩体；所述打印罩体设置于所述垂直滑块前端，其通过钣金分割成打印区间和附件区间；所述附件区间设置于所述打印区间的左右两侧；所述打印框体位于所述打印区间中；所述固化灯和所述测高传感器位于所述附件区间中。
进一步地，所述切割组件还包括切割罩体和刀具套筒；所述切割罩体设置于所述切割导轨副上的所述直线电机模组上；所述刀具套筒和所述位置传感器设置于所述切割罩体的下部；所述振动刀装配于所述刀具套筒上；所述切割电机位于所述切割罩体内，其输出端向下伸出与所述刀具套筒驱动连接。
本发明还提供一种基于切割打印一体机的切割打印方法：
所述切割打印一体机包括：
龙门骨架，用于承载整台设备；材料输送组件，包括设置于所述龙门骨架上的负压平台以及环绕于所述负压平台外的输送带，用于材料上料定位以及输送材料；组件移动轨道，设置于所述龙门骨架上部的左右两侧，并与所述输送带的运输方向相平行，起到承载以及引导的作用；打印组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的打印导轨副、通过垂直导轨副滑动连接于所述打印导轨副上的uv打印头，以及设置于所述uv打印头旁侧的固化灯和测高传感器，用于对材料进行测高、打印和墨水固化；切割组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的切割导轨副、滑动连接于所述导轨副上的振动刀、与所述振动刀驱动连接的切割电机，以及设置于所述振动刀旁侧的位置传感器，用于对打印完的材料进行定位和切割；
所述一种基于切割打印一体机的切割打印方法，包括如下步骤：
初始化步骤，打印组件和切割组件复位至初始行程；
上料步骤，人工将材料放置于输送带上；
打印步骤，打印组件移动至材料的上方，对材料进行打印；在打印时，测高传感器对材料进行测高，并通过垂直导轨副调整uv打印头的的高度以适应材料高度；
切割步骤，在打印组件至少完成连续图案的一单面画幅的打印时，切割组件移动至该单面画幅与材料的分割线处进行切割分离；打印组件通过位置传感器寻找单面画幅之间的间隙，并通过打印系统设定的切割距离找到分割线。
下料步骤，当打印和切割完成后，输送带将材料输送至输送带的末端，最后人工取料。
进一步地，在上料步骤与打印步骤之间，还包括定位步骤，人工根据材料的规格输入至打印系统中，打印系统根据输入的参数生成打印起始位置，并通过输送带将该材料运输至打印起始位置上。
进一步地，在打印步骤和切割步骤进行时，输送带内的负压平台持续对材料进行吸附。
本发明的有益效果在于，集打印切割一体，占用空间小，工作效率高；本发明通过将打印组件和切割组件设计于同一机体上，打印组件和切割组件共用机体上的一组件移动轨道进行协同运作，打印和切割同时进行，占用空间小，通过打印系统进行控制，对工作人员要求低，工作效率高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图3为本发明的打印组件的结构示意图；
图4为本发明的打印导轨副和切割导轨副的结构示意图；
图5为本发明的俯视结构示意图；
图6为本发明的打印切割原理示意图；
图7为本发明的流程框图。
100、龙门骨架；200、材料输送组件；201、负压平台；202、输送带；203、导带辊；204、输送导带；205、输送电机；300、组件移动轨道；400、打印组件；401、打印导轨副；402、垂直导轨副；403、uv打印头；404、固化灯；405、测高传感器；406、废墨仓；407、放置平台；408、储液仓；409、格栅网；410、排出阀门；411、垂直滑轨；412、垂直滑块；413、打印框体；414、螺母座；415、垂直伺服电机；416、丝杠；417、打印罩体；500、切割组件；501、切割导轨副；502、振动刀；503、切割电机；504、位置传感器；505、切割罩体；506、刀具套筒；600、安装板；601、对位滑动块；602、导轨电机；603、传动轴；604、滚轮；605、同步带；606、直线电机模组。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式并均使用非精准的比列，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1～图4所示，一种切割打印一体机，包括：
龙门骨架100，用于承载整台设备；
材料输送组件200，包括设置于所述龙门骨架100上的负压平台201以及环绕于所述负压平台201外的输送带202，用于材料上料定位以及输送材料；在本实施例中，负压平台201上划有各种通用规格的标注线，以方便人工进行上料；
组件移动轨道300，设置于所述龙门骨架100上部的左右两侧，并与所述输送带202的运输方向相平行，起到承载以及引导的作用；
打印组件400，包括搭载于所述组件移动轨道300上并与所述输送带202运输方向相垂直的打印导轨副401、通过垂直导轨副402滑动连接于所述打印导轨副401上的uv打印头403，以及设置于所述uv打印头403旁侧的固化灯404和测高传感器405，用于对材料进行测高、打印和墨水固化；uv打印头403采用压电式喷墨打印技术，能够在皮革、各种材质的板体和各种标牌上等等进行打印；
切割组件500，包括搭载于所述组件移动轨道300上并与所述输送带202运输方向相垂直的切割导轨副501、滑动连接于所述导轨副上的振动刀502、与所述振动刀502驱动连接的切割电机503，以及设置于所述振动刀502旁侧的位置传感器504，用于对打印完的材料进行定位和切割。
进一步地，所述输送带202包括导带辊203、输送导带204和输送电机205；所述导带辊203设有两个，并分别设置于龙门骨架100前后两侧；所述输送导带204连接于两个所述导带辊203之间；所述输送电机205与其中一所述导带辊203驱动连接。
进一步地，所述打印导轨副401及所述切割导轨副501均包括安装板600、对位滑动块601、导轨电机602、传动轴603、滚轮604、同步带605和直线电机模组606；所述安装板600对称设有两个，并相对设置于所述组件移动轨道300的外侧；所述对位滑动块601一端与所述组件移动轨道300滑动连接，另一端与所述安装板600固定连接；所述电机设置于所述安装板600上；所述传动轴603连接于两个所述安装板600之间，并与所述电机驱动连接；所述滚轮604设置于所述组件移动轨道300上，并通过所述同步带605与所述传动轴603传动连接；所述直线电机模组连接于两个所述安装板600的上部。
进一步地，所述打印组件400还包括废墨仓406；所述废墨仓406用于储存所述uv打印头403冲洗喷头后遗留的墨水，其由放置平台407、储液仓408、格栅网409和排出阀门410组成；所述放置平台407设置于所述直线电机模组左右一端的下侧；所述储液仓408嵌入装配于所述放置平台407中；所述格栅网409设置于所述储液仓408的上部；所述排出阀门410连接于所述储液仓408的下部。
进一步地，所述垂直导轨副402包括垂直滑轨411、垂直滑块412、打印框体413、螺母座414、垂直伺服电机415和丝杠416；所述垂直滑轨411设置于所述打印导轨副401上的所述直线电机模组上；所述垂直滑块412与所述垂直滑轨411滑动连接；所述打印框体413设置于所述垂直滑块412的前侧；所述螺母座414设置于所述打印框体413上；所述垂直伺服电机415设置于所述垂直滑块412的上方；所述丝杠416一端与所述垂直伺服电机415的输出端相接，另一端与所述螺母座414螺纹连接；所述uv打印头403设置于所述打印框体413上。
进一步地，所述打印组件400还包括打印罩体417；所述打印罩体417设置于所述垂直滑块412前端，其通过钣金分割成打印区间和附件区间；所述附件区间设置于所述打印区间的左右两侧；所述打印框体413位于所述打印区间中；所述固化灯404和所述测高传感器405位于所述附件区间中。
进一步地，所述切割组件500还包括切割罩体505和刀具套筒506；所述切割罩体505设置于所述切割导轨副501上的所述直线电机模组上；所述刀具套筒506和所述位置传感器504设置于所述切割罩体505的下部；所述振动刀502装配于所述刀具套筒506上；所述切割电机503位于所述切割罩体505内，其输出端向下伸出与所述刀具套筒506驱动连接；在需要切割不规则形状的分割线时，切割电机503可以带动振动刀502进行r轴旋转，并配合切割导轨副501进行水平移动，以此完成复杂线段的切割；
本发明还提供一种基于切割打印一体机的切割打印方法，包括如下步骤：
如图5～图7所示：
初始化步骤，开机后，打印组件400和切割组件500复位至初始行程；
设置运行模式，可选择打印切割混合模式、纯打印模式和纯切割模式，在本实施例中，选择打印切割混合模式进行说明；
上料步骤，人工将材料放置于输送带202的上料段a中；
定位步骤，人工根据材料的规格输入至打印系统中，打印系统根据输入的参数生成打印起始位置，并通过输送带202将该材料运输至打印起始位置上；输送带202在运输时，输送电机205进行驱动，带动导带辊203进行转动，导带辊203带动输送导带204进行运输，从而使得材料运输至打印起始位置上，在到达后，负压平台201对材料进行吸附，防止在后续打印和切割的步骤中跑位；
打印步骤，打印组件400移动至材料的上方，对材料进行打印；在打印时，测高传感器405对材料进行测高，并通过垂直导轨副402调整uv打印头403的的高度以适应材料高度；具体工作为，首先，打印组件400根据打印起始位置的坐标进行移动，在打印导轨副401中，导轨电机602驱动传动轴603，带动同步带605进行转动，滚轮604沿着组件移动轨道300进行y轴移动，从而带动直线电机模组进行y轴移动，直线电机模组驱动uv打印头403进行x轴移动，从而使得uv打印头403到达打印起始位置c点(x0，y0)上，在此过中，测高传感器405对材料进行测高，垂直导轨副402中垂直伺服电机415带动丝杠416与螺母座414进行螺纹滑动，从而带动打印框体413进行垂直方向上的移动，直到uv打印头403对应材料的高度移动至(x0，y0，z0)，并开始打印；
切割步骤，在打印组件400至少完成连续图案的一单面画幅的打印时，切割组件500移动至该单面画幅与材料的分割线处进行切割；打印组件400通过位置传感器504寻找单面画幅之间的间隙，并通过打印系统设定的切割距离找到分割线；在本实施中，打印系统设定输入为切割组件500在打印进度在50％时才启动，具体为，以一材料面板具有八个所需打印的单面画幅举例，当打印组件400完成打印一材料面板上的四个单面画幅打印，并正在打印第五个单面画幅时，切割组件500移动至已完成打印的第一与第二单面画幅之间的间隙a段，根据打印系统中设定的分割线距离(在本实施例中，设定以间隙的中心垂直线为切割线)，通过位置传感器504找出a段的中心垂直线aa线段，切割组件500根据aa线段进行第一与第二单面画幅之间的切割分离，当打印组件400正在打印第六个单面画幅时，切割组件500在进行第二与第三单面画幅之间的切割分离，依次类推，直到打印结束时，打印组件400复位到初始行程进行避空，切割组件500再完成剩下画幅的切割分离；
打印系统中，设有避空程序，避空程序出厂时已录入打印组件400以及切割组件500的宽度，以及各种规格材料的大小进行避空对比，当手动输入的参数导致切割组件500启动时机过早以至于在运行时会与打印组件400发生碰撞，系统会警告操作人员，避免发生碰撞；
下料步骤，当打印和切割完成后，输送带202将材料输送至输送带202的末端，即输送带202的下料段b，最后人工取料。
当设置运行模式为纯打印模式时，则只运行上述切割混合模式中的打印组件400的打印程序；当设置运行模式为纯切割模式时，则只运行上述切割混合模式中的切割组件500的切割程序。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
1.一种切割打印一体机，其特征在于，包括：
龙门骨架，用于承载整台设备；
材料输送组件，包括设置于所述龙门骨架上的负压平台以及环绕于所述负压平台外的输送带，用于材料上料定位以及输送材料；
组件移动轨道，设置于所述龙门骨架上部的左右两侧，并与所述输送带的运输方向相平行，起到承载以及引导的作用；
打印组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的打印导轨副、通过垂直导轨副滑动连接于所述打印导轨副上的uv打印头，以及设置于所述uv打印头旁侧的固化灯和测高传感器，用于对材料进行测高、打印和墨水固化；
切割组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的切割导轨副、滑动连接于所述导轨副上的振动刀、与所述振动刀驱动连接的切割电机，以及设置于所述振动刀旁侧的位置传感器，用于对打印完的材料进行定位和切割。
2.根据权利要求1所述的一种切割打印一体机，其特征在于：所述输送带包括导带辊、输送导带和输送电机；所述导带辊设有两个，并分别设置于龙门骨架前后两侧；所述输送导带连接于两个所述导带辊之间；所述输送电机与其中一所述导带辊驱动连接。
3.根据权利要求1所述的一种切割打印一体机，其特征在于：所述打印导轨副及所述切割导轨副均包括安装板、对位滑动块、导轨电机、传动轴、滚轮、同步带和直线电机模组；所述安装板对称设有两个，并相对设置于所述组件移动轨道的外侧；所述对位滑动块一端与所述组件移动轨道滑动连接，另一端与所述安装板固定连接；所述电机设置于所述安装板上；所述传动轴连接于两个所述安装板之间，并与所述电机驱动连接；所述滚轮设置于所述组件移动轨道上，并通过所述同步带与所述传动轴传动连接；所述直线电机模组连接于两个所述安装板的上部。
4.根据权利要求3所述的一种切割打印一体机，其特征在于：所述打印组件还包括废墨仓；所述废墨仓用于储存所述uv打印头冲洗喷头后遗留的墨水，其由放置平台、储液仓、格栅网和排出阀门组成；所述放置平台设置于所述直线电机模组左右一端的下侧；所述储液仓嵌入装配于所述放置平台中；所述格栅网设置于所述储液仓的上部；所述排出阀门连接于所述储液仓的下部。
5.根据权利要求3所述的一种切割打印一体机，其特征在于：所述垂直导轨副包括垂直滑轨、垂直滑块、打印框体、螺母座、垂直伺服电机和丝杠；所述垂直滑轨设置于所述打印导轨副上的所述直线电机模组上；所述垂直滑块与所述垂直滑轨滑动连接；所述打印框体设置于所述垂直滑块的前侧；所述螺母座设置于所述打印框体上；所述垂直伺服电机设置于所述垂直滑块的上方；所述丝杠一端与所述垂直伺服电机的输出端相接，另一端与所述螺母座螺纹连接；所述uv打印头设置于所述打印框体上。
6.根据权利要求5所述的一种切割打印一体机，其特征在于：所述打印组件还包括打印罩体；所述打印罩体设置于所述垂直滑块前端，其通过钣金分割成打印区间和附件区间；所述附件区间设置于所述打印区间的左右两侧；所述打印框体位于所述打印区间中；所述固化灯和所述测高传感器位于所述附件区间中。
7.根据权利要求3所述的一种切割打印一体机，其特征在于：所述切割组件还包括切割罩体和刀具套筒；所述切割罩体设置于所述切割导轨副上的所述直线电机模组上；所述刀具套筒和所述位置传感器设置于所述切割罩体的下部；所述振动刀装配于所述刀具套筒上；所述切割电机位于所述切割罩体内，其输出端向下伸出与所述刀具套筒驱动连接。
8.一种基于切割打印一体机的切割打印方法，其特征在于，
所述切割打印一体机包括：
龙门骨架，用于承载整台设备；材料输送组件，包括设置于所述龙门骨架上的负压平台以及环绕于所述负压平台外的输送带，用于材料上料定位以及输送材料；组件移动轨道，设置于所述龙门骨架上部的左右两侧，并与所述输送带的运输方向相平行，起到承载以及引导的作用；打印组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的打印导轨副、通过垂直导轨副滑动连接于所述打印导轨副上的uv打印头，以及设置于所述uv打印头旁侧的固化灯和测高传感器，用于对材料进行测高、打印和墨水固化；切割组件，包括搭载于所述组件移动轨道上并与所述输送带运输方向相垂直的切割导轨副、滑动连接于所述导轨副上的振动刀、与所述振动刀驱动连接的切割电机，以及设置于所述振动刀旁侧的位置传感器，用于对打印完的材料进行定位和切割；
所述一种基于切割打印一体机的切割打印方法，包括如下步骤：
初始化步骤，打印组件和切割组件复位至初始行程；
上料步骤，人工将材料放置于输送带上；
打印步骤，打印组件移动至材料的上方，对材料进行打印；
切割步骤，在打印组件至少完成连续图案的一单面画幅的打印时，切割组件移动至该单面画幅与材料的分割线处进行切割分离；
下料步骤，当打印和切割完成后，输送带将材料输送至输送带的末端，最后人工取料。
9.根据权利要求8所述的切割打印方法，其特征在于：在上料步骤与打印步骤之间，还包括定位步骤，人工根据材料的规格输入至打印系统中，打印系统根据输入的参数生成打印起始位置，并通过输送带将该材料运输至打印起始位置上。
10.根据权利要求8所述的切割打印方法，其特征在于：在打印步骤和切割步骤进行时，输送带内的负压平台持续对材料进行吸附。
技术总结