打印機的設(shè)計

1、河南科學(xué)技術(shù)學(xué)院新科學(xué)院機器電氣一個身體化設(shè)定計量器主題：打印機的設(shè)計班：電113班名字：呂志斌學(xué)號：打印機的機電設(shè)備設(shè)計打印機是典型的機電產(chǎn)品。 打印機通過機械部件、電子部件以及對應(yīng)軟件的聯(lián)合，完成文字和圖形的印刷。 接口也是打印機的重要部件，包括打印機和計算機的接口、機械部件之間的接口、電子控制部和機械傳動的接口。 由于現(xiàn)代的打印機采用了點印刷方式，所以文字和圖像都能夠印刷。關(guān)鍵詞：機械部分控制裝置傳感系統(tǒng)驅(qū)動電路針式打印機主要由打印頭、滑架結(jié)構(gòu)、帶機構(gòu)、送紙機構(gòu)和控制電路構(gòu)成。 控制電路包括打印頭、走紙、滑架行走的控制。 存儲在ROM存儲器中的打印字典用于控制打印字符與打印針的運動之間的

2、關(guān)系。圖1 .針式打印機下面從機械和電子控制兩方面分析針式打印機的結(jié)構(gòu)和設(shè)計。1 .針式打印機的機械裝置1.1字車及其傳動滑架的作用是驅(qū)動打印頭，通過其左右的移動使打印頭左右移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置時，打印頭與墨帶碰撞，在打印用紙的相應(yīng)位置上打印文字。 滑架通常由步進(jìn)電動機驅(qū)動。1.2步進(jìn)電機的選定根據(jù)原動機的選擇因素和自動打印機的功能原理要求和設(shè)計要求，選擇二次原動機以電動機的旋轉(zhuǎn)輸出來驅(qū)動機構(gòu)。 電動機運行輸出穩(wěn)定，控制容易，效率高，噪音小。 初始成本低，運行成本低，易于維護和維護，符合電力范圍寬(0.3-1000KW )，原動機選擇的考慮因素，以及自動打印機的功能原理和設(shè)計需求。 因此，n電

3、=980r/min三相異步電動機最合適。1.3字車的機械結(jié)構(gòu)為了保證打印頭的定位正確，使用同步帶傳動，打印頭掛在傳動帶上。 打印頭一打印，滑架就停止了。1.4光頭打印頭由打印針、電磁鐵、復(fù)位彈簧、導(dǎo)向件等構(gòu)成，是打印機整體的核心部件。 打印針是鋼針，24針打印機時，打印頭共有24根打印針，排列成多列。打印針由電磁鐵驅(qū)動，導(dǎo)向器保證打印針在與色帶垂直的方向上接觸色帶，將色帶的顏色轉(zhuǎn)印到印刷紙上。 打印針的復(fù)位彈簧保證了電磁鐵停電后打印針可靠地復(fù)位。 色帶擋板可以在打印銷不工作時，防止色帶接觸打印紙張，保證打印紙張的清潔。圖2 .針式打印機1.5傳動機構(gòu)的選定原則關(guān)于傳動機構(gòu)的選擇，一般遵循以下原

4、則：1小功率傳動必須滿足工作性能。 選擇結(jié)構(gòu)簡單的傳動裝置，盡量降低初始費用。兩對動力驅(qū)動器。 必須優(yōu)先考慮，節(jié)約傳動效率和能源。 降低駕駛費用和修理費用。3 .執(zhí)行元件負(fù)載變化頻繁，有可能發(fā)生過載的情況下，加上過載保護裝置。4主、從動軸要求同步時，應(yīng)沒有滑動傳動裝置。5傳動裝置的選定必須符合制造水平。 盡量選定專業(yè)工廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)傳動裝置。 例如減速機、變速器、無級變速器等。1.6色帶驅(qū)動機構(gòu)色帶驅(qū)動機構(gòu)的作用是通過驅(qū)動色帶的運動，使色帶接觸打印針的部位不斷變化，保證色帶的均勻磨損，延長色帶的壽命?；茯?qū)動帶輪及帶驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動齒輪。 兩者同軸、同步運轉(zhuǎn)，同時用一臺步進(jìn)電機驅(qū)動。 打印頭向左行

5、駛時，由齒輪和搖臂構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)輪系逆時針旋轉(zhuǎn)，齒輪與齒輪嚙合，帶驅(qū)動軸逆時針旋轉(zhuǎn)。 相反，若打印頭向右行駛，則旋轉(zhuǎn)輪系順時針旋轉(zhuǎn)，齒輪與齒輪嚙合(齒輪和齒輪為雙聯(lián)齒輪)，也保證色帶的驅(qū)動軸逆時針旋轉(zhuǎn)。 通過安裝該齒輪機構(gòu)，色帶能夠與打印頭同步行走，同時色帶也能夠向一個方向行走。1.7送紙機構(gòu)在一個打印字符中，滑架負(fù)責(zé)字符的橫向移動，通紙機構(gòu)負(fù)責(zé)字符的縱向移動。 通紙方式一般有摩擦通紙、齒輪供紙、壓印板供紙等。 其動力方式是通過牽引機構(gòu)將步進(jìn)電機的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為通紙移動的方式。雙針打印機控制裝置針式打印機的各動作在控制器的控制下工作。 控制裝置包括微機控制系統(tǒng)、驅(qū)動電路系統(tǒng)、接口和電源。圖3 .打印機

6、的結(jié)構(gòu)圖2.1微機控制系統(tǒng)微機控制系統(tǒng)主要由CPU、ROM和存儲器構(gòu)成。 根據(jù)CPU的數(shù)量，打印機可以分為單CPU配置和主CPU配置。信息的傳遞控制、滑架的行駛控制、打印頭的控制、打印機操作面板的控制以及打印機上的DIP開關(guān)信息的讀取和處理。 針式打印機是完全的微機。打印機的各種控制是通過軟件進(jìn)行的。 軟件控制程序和每個字符的位圖字體存儲在ROM存儲器中，用戶定制的字符和來自計算機的打印指令存儲在刪除存儲器中。2.2傳感器系統(tǒng)在打印機的內(nèi)部搭載了多個傳感器，有為了保證打印文字的位置正確的目的，也有為了保證打印機的正常動作的目的。 針式打印機中常見的傳感器有滑架左邊界檢測傳感器、紙張用盡檢測傳感

7、器和打印頭溫度檢測傳感器。(1)滑架左邊界檢測傳感器滑架左邊界檢測傳感器用于檢測搭載了打印頭的滑架是否返回到左側(cè)的起始位置。 打印機確保打印字符在每次打印時都以此為基點垂直對齊。(2)斷紙檢測傳感器與滑架左邊界檢測傳感器相同，紙盡檢測傳感器也同樣采用光電傳感器和機械微動開關(guān)。 使用光電開關(guān)時，使用反射型光電開關(guān)。 有紙的話光會反射，反射光會打開光電晶體管，否則三機關(guān)會關(guān)閉。(3)磁頭溫度檢測傳感器如果打印頭溫度過高，打印頭就會損壞。 磁頭溫度檢測傳感器是為了防止磁頭溫度過高而設(shè)置的。 該傳感器通常是熱敏電阻，安裝在磁頭內(nèi)部。 溫度過高時，傳感器的輸出被CPU處理，打印頭停止工作，防止打印頭破損。 這個時候，雖然車還在工作，但是不能印刷文字。2.3驅(qū)動電路圖4 .打印機控制流程圖驅(qū)動電路的功能是驅(qū)動滑架的行走馬達(dá)、印刷用紙的供紙馬達(dá)、打印頭的電磁鐵，一部分有各自的驅(qū)動電路。 驅(qū)動電路由CPU控制。 驅(qū)動電路對CPU的控制信號進(jìn)行放大，分別控制滑架驅(qū)動步進(jìn)電機、供紙驅(qū)動步進(jìn)電機、打印頭電磁鐵2.4接口電路接口電路的作用是在打印機和計算機之間交換信息。 從計算機到打印機的數(shù)據(jù)、控制命令、從打印機到計算機的響應(yīng)信號都通