打印機(jī)的設(shè)計(jì)

1、河南科學(xué)技術(shù)學(xué)院新科學(xué)院機(jī)器電氣一個(gè)身體化設(shè)定計(jì)量器主題：打印機(jī)的設(shè)計(jì)班：電113班名字：呂志斌學(xué)號(hào)：打印機(jī)的機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)打印機(jī)是典型的機(jī)電產(chǎn)品。 打印機(jī)通過機(jī)械部件、電子部件以及對(duì)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(jī)的重要部件，包括打印機(jī)和計(jì)算機(jī)的接口、機(jī)械部件之間的接口、電子控制部和機(jī)械傳動(dòng)的接口。 由于現(xiàn)代的打印機(jī)采用了點(diǎn)印刷方式，所以文字和圖像都能夠印刷。關(guān)鍵詞：機(jī)械部分控制裝置傳感系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路針式打印機(jī)主要由打印頭、滑架結(jié)構(gòu)、帶機(jī)構(gòu)、送紙機(jī)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(chǔ)在ROM存儲(chǔ)器中的打印字典用于控制打印字符與打印針的運(yùn)動(dòng)之間的

2、關(guān)系。圖1 .針式打印機(jī)下面從機(jī)械和電子控制兩方面分析針式打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。1 .針式打印機(jī)的機(jī)械裝置1.1字車及其傳動(dòng)滑架的作用是驅(qū)動(dòng)打印頭，通過其左右的移動(dòng)使打印頭左右移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置時(shí)，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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。1.2步進(jìn)電機(jī)的選定根據(jù)原動(dòng)機(jī)的選擇因素和自動(dòng)打印機(jī)的功能原理要求和設(shè)計(jì)要求，選擇二次原動(dòng)機(jī)以電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出來驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行輸出穩(wěn)定，控制容易，效率高，噪音小。 初始成本低，運(yùn)行成本低，易于維護(hù)和維護(hù)，符合電力范圍寬(0.3-1000KW )，原動(dòng)機(jī)選擇的考慮因素，以及自動(dòng)打印機(jī)的功能原理和設(shè)計(jì)需求。 因此，n電

3、=980r/min三相異步電動(dòng)機(jī)最合適。1.3字車的機(jī)械結(jié)構(gòu)為了保證打印頭的定位正確，使用同步帶傳動(dòng)，打印頭掛在傳動(dòng)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(jī)整體的核心部件。 打印針是鋼針，24針打印機(jī)時(shí)，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(dòng)，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(shí)，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(jī)1.5傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選定原則關(guān)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇，一般遵循以下原

4、則：1小功率傳動(dòng)必須滿足工作性能。 選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)裝置，盡量降低初始費(fèi)用。兩對(duì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器。 必須優(yōu)先考慮，節(jié)約傳動(dòng)效率和能源。 降低駕駛費(fèi)用和修理費(fèi)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(hù)裝置。4主、從動(dòng)軸要求同步時(shí)，應(yīng)沒有滑動(dòng)傳動(dòng)裝置。5傳動(dòng)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(dòng)裝置。 例如減速機(jī)、變速器、無級(jí)變速器等。1.6色帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)色帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是通過驅(qū)動(dòng)色帶的運(yùn)動(dòng)，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(dòng)帶輪及帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)齒輪。 兩者同軸、同步運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)用一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 打印頭向左行

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

6、的結(jié)構(gòu)圖2.1微機(jī)控制系統(tǒng)微機(jī)控制系統(tǒng)主要由CPU、ROM和存儲(chǔ)器構(gòu)成。 根據(jù)CPU的數(shù)量，打印機(jī)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(jī)操作面板的控制以及打印機(jī)上的DIP開關(guān)信息的讀取和處理。 針式打印機(jī)是完全的微機(jī)。打印機(jī)的各種控制是通過軟件進(jìn)行的。 軟件控制程序和每個(gè)字符的位圖字體存儲(chǔ)在ROM存儲(chǔ)器中，用戶定制的字符和來自計(jì)算機(jī)的打印指令存儲(chǔ)在刪除存儲(chǔ)器中。2.2傳感器系統(tǒng)在打印機(jī)的內(nèi)部搭載了多個(gè)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(jī)的正常動(dòng)作的目的。 針式打印機(jī)中常見的傳感器有滑架左邊界檢測(cè)傳感器、紙張用盡檢測(cè)傳感

7、器和打印頭溫度檢測(cè)傳感器。(1)滑架左邊界檢測(cè)傳感器滑架左邊界檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)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(jī)確保打印字符在每次打印時(shí)都以此為基點(diǎn)垂直對(duì)齊。(2)斷紙檢測(cè)傳感器與滑架左邊界檢測(cè)傳感器相同，紙盡檢測(cè)傳感器也同樣采用光電傳感器和機(jī)械微動(dòng)開關(guān)。 使用光電開關(guān)時(shí)，使用反射型光電開關(guān)。 有紙的話光會(huì)反射，反射光會(huì)打開光電晶體管，否則三機(jī)關(guān)會(huì)關(guān)閉。(3)磁頭溫度檢測(cè)傳感器如果打印頭溫度過高，打印頭就會(huì)損壞。 磁頭溫度檢測(cè)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(shí)，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(gè)時(shí)候，雖然車還在工作，但是不能印刷文字。2.3驅(qū)動(dòng)電路圖4 .打印機(jī)控制流程圖驅(qū)動(dòng)電路的功能是驅(qū)動(dòng)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(dòng)電路。 驅(qū)動(dòng)電路由CPU控制。 驅(qū)動(dòng)電路對(duì)CPU的控制信號(hào)進(jìn)行放大，分別控制滑架驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、供紙驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、打印頭電磁鐵2.4接口電路接口電路的作用是在打印機(jī)和計(jì)算機(jī)之間交換信息。 從計(jì)算機(jī)到打印機(jī)的數(shù)據(jù)、控制命令、從打印機(jī)到計(jì)算機(jī)的響應(yīng)信號(hào)都通