一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构及纸张纠偏方法与流程

本发明属于绘图仪，具体涉及一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构及纸张纠偏方法。

背景技术：

1、绘图仪作为一种计算机的输出设备，多为喷墨打印方式，主要用于绘制各种测绘图、建筑设计图、布线图与照片影像等，随着使用范围的扩大，绘图仪逐渐应用于地形图、航空图、海岸图和高精度影像资料的输出，对绘图仪的工作环境提出更高的要求，而绘图仪大多面向室内使用环境设计，难以在车载环境下正常完成打印作业。

2、绘图仪在室内环境使用时，卷纸依靠重力稳定的放置纸架上，且绘图仪都为水平放置，纸张受力均匀，发生走纸歪斜的概率较低，但是在车载环境，绘图仪一直处于颠簸和摇晃状态，卷纸无法靠重力作用稳定的放置在纸架上，且由于纸张受力紊乱，放置及工作过程中走纸歪斜的情况大大增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构及纸张纠偏方法，能够提高车载绘图仪走纸结构的抗震性，满足车载打印应用的需求。

2、本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

3、一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构及纸张纠偏方法，其特征在于：包括卷筒纸安装机构、送纸机构、走纸机构及驱动控制系统；所述卷筒纸安装机构、送纸机构及走纸机构均连接至所述驱动控制系统，所述卷筒纸安装机构、送纸机构及走纸机构依次连接。

4、所述卷筒纸安装机构包括右侧固定法兰、左侧活动法兰、左侧法兰锁紧环、卷筒纸、左侧轴承、右侧轴承、传动齿轮组、力矩电机、右侧轴承座及左侧轴承座，所述卷筒纸安装于纸轴上，所述纸轴左侧通过左侧活动法兰及左侧法兰锁紧环固定，所述纸轴右侧通过右侧固定法兰固定，所述纸轴两端分别通过右侧轴承、左侧轴承对应安装入右侧轴承座、左侧轴承座，所述右侧轴承座与左侧轴承座与外部框架固定，所述右侧轴承座端部安装所述传动齿轮组，所述力矩电机通过传动齿轮组与纸轴连接，所述力矩电机连接至所述驱动控制系统。

5、所述送纸机构包括送纸轴、第一压纸轮、第一同步带、送纸轴齿轮、第一电机轴齿轮、纸张张紧状态检测传感器、纸张极限松弛状态检测传感器、第一驱动电机；所述送纸轴上同轴套装所述送纸轴齿轮，所述第一驱动电机上套装所述第一电机轴齿轮，所述送纸轴齿轮与第一电机轴齿轮之间连接所述第一同步带，所述卷筒纸上的纸张进入所述送纸轴与第一压纸轮之间，所述第一驱动电机通过第一同步带带动送纸轴转动，从而带动纸张向前运动；所述纸张的两端分别设置有所述纸张张紧状态检测传感器及纸张极限松弛状态检测传感器，所述纸张张紧状态检测传感器、纸张极限松弛状态检测传感器及第一驱动电机均连接至所述驱动控制系统。

6、所述走纸机构包括第二压纸轮、走纸轴、走纸轴齿轮、第二同步带、第二电机轴齿轮、第二驱动电机、纸头位置测量传感器、纸张边沿测量传感器；所述走纸轴上同轴套装有走纸轴齿轮，所述第二驱动电机上套装所述第二电机轴齿轮，所述走纸轴齿轮与第二电机轴齿轮之间连接所述第二同步带，所述走纸轴及第二压纸轮将送纸机构送出的纸张夹紧，所述第二驱动电机通过第二同步带带动走纸轴转动，从而带动纸张向前走动至打印平台；所述纸张的前端设置所述纸头位置测量传感器，所述纸张边沿测量传感器安装于打印平台的墨车上，所述打印平台内为负压设置，所述纸头位置测量传感器、纸张边沿测量传感器及第二驱动电机均连接至所述驱动控制系统。

7、一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构的纸张纠偏方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

8、1)卷筒纸正确安装后，由左侧轴承座和右侧轴承座限制卷筒纸三个方向的平移运动；

9、2)纸张经由送纸机构进入走纸机构后，由驱动控制系统控制第二驱动电机带动走纸轴旋转，带动纸张继续前进，当纸张到达纸头位置测量传感器时，信号反馈到驱动控制系统，此时控制系统停止第二驱动电机，控制第一驱动电机继续旋转一定角度，使得纸张张紧状态检测传感器和纸张极限松弛状态检测传感器都处于未触发状态，即纸张处于松弛状态；

10、3)同时，控制系统控制力矩电机对卷筒纸施加固定力矩，此力矩小于送纸机构送纸轴对纸张的摩擦力，两个相反的力量保持平衡，限定卷筒纸的旋转运动；

11、4)驱动控制系统通过纸张边沿测量传感器测量此时纸张边沿位置x，控制系统控制第一驱动电机和第二驱动电机继续前进距离l，再次通过纸张边沿测量传感器测量此时纸张边沿位置y，由(x-y)/l可计算出纸张偏斜角度；

12、5)当偏斜角度符合设定值时，纸张退回到打印待机位置等待打印作业下发；当偏斜角度超出设定值时，控制系统控制第一驱动电机和第二驱动电机和力矩电机回转，当纸张前沿退回走纸轴后，增加力矩电机回转力矩及转速，使其力矩大于送纸机构的送纸轴对纸张的摩擦力，卷筒纸转动线速度大于送纸轴线速度，将纸张拉平；

13、6)纸张前沿退到送纸轴前，停止第一驱动电机，减小力矩电机使其小于送纸机构送纸轴对纸张的摩擦力，再控制第一驱动电机运动，将纸张送纸送入走纸机构；

14、7)重复步骤4)、5)、6)，直至纸张偏斜角度符合设定值后，进入打印待机状态，后续每完成一次打印作业，重复步骤4)的纸张偏斜测量。

15、本发明的优点和有益效果为：

16、本发明的适用于车载绘图仪的抗震走纸结构及纸张纠偏方法，优化设计卷筒纸安装机构、送纸机构、走纸机构，通过控制系统融合控制以上三个机构，实现对卷筒纸左右移动、前后移动及上下移动的限制，能够完成对纸张偏斜量的测量及纠正并保持纸张在打印过程中的平整，使得绘图仪可以在车载的震动工况下正常打印作业。

技术特征：

1.一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构，其特征在于：包括卷筒纸安装机构(1)、送纸机构(2)、走纸机构(3)及驱动控制系统；所述卷筒纸安装机构(1)、送纸机构(2)及走纸机构(3)均连接至所述驱动控制系统，所述卷筒纸安装机构(1)、送纸机构(2)及走纸机构(3)依次连接。

2.根据权利要求1所述的适用于车载绘图仪的抗震走纸结构，其特征在于：所述卷筒纸安装机构(1)包括右侧固定法兰(22)、左侧活动法兰(28)、左侧法兰锁紧环(27)、卷筒纸(21)、左侧轴承(30)、右侧轴承(23)、传动齿轮组(25)、力矩电机(26)、右侧轴承座(24)及左侧轴承座(29)，所述卷筒纸(21)安装于纸轴上，所述纸轴左侧通过左侧活动法兰(28)及左侧法兰锁紧环(27)固定，所述纸轴右侧通过右侧固定法兰(22)固定，所述纸轴两端分别通过右侧轴承(23)、左侧轴承(30)对应安装入右侧轴承座(24)、左侧轴承座(29)，所述右侧轴承座(24)与左侧轴承座(29)与外部框架固定，所述右侧轴承座(24)端部安装所述传动齿轮组(25)，所述力矩电机(26)通过传动齿轮组(25)与纸轴连接，所述力矩电机(26)连接至所述驱动控制系统。

3.根据权利要求1所述的适用于车载绘图仪的抗震走纸结构，其特征在于：所述送纸机构(2)包括送纸轴(33)、第一压纸轮(32)、第一同步带(37)、送纸轴齿轮(34)、第一电机轴齿轮(39)、纸张张紧状态检测传感器(35)、纸张极限松弛状态检测传感器(36)、第一驱动电机(38)；所述送纸轴(33)上同轴套装所述送纸轴齿轮(34)，所述第一驱动电机(38)上套装所述第一电机轴齿轮(39)，所述送纸轴齿轮(34)与第一电机轴齿轮(39)之间连接所述第一同步带(37)，所述卷筒纸(21)上的纸张(31)进入所述送纸轴(33)与第一压纸轮(32)之间，所述第一驱动电机(38)通过第一同步带(37)带动送纸轴(33)转动，从而带动纸张(31)向前运动；所述纸张(31)的两端分别设置有所述纸张张紧状态检测传感器(35)及纸张极限松弛状态检测传感器(36)，所述纸张张紧状态检测传感器(35)、纸张极限松弛状态检测传感器(36)及第一驱动电机(38)均连接至所述驱动控制系统。

4.根据权利要求1所述的适用于车载绘图仪的抗震走纸结构，其特征在于：所述走纸机构(3)包括第二压纸轮(44)、走纸轴(45)、走纸轴齿轮(46)、第二同步带(47)、第二电机轴齿轮(48)、第二驱动电机(49)、纸头位置测量传感器(42)、纸张边沿测量传感器(43)；所述走纸轴(45)上同轴套装有走纸轴齿轮(46)，所述第二驱动电机(49)上套装所述第二电机轴齿轮(48)，所述走纸轴齿轮(46)与第二电机轴齿轮(48)之间连接所述第二同步带(47)，所述走纸轴(45)及第二压纸轮(44)将送纸机构(2)送出的纸张(31)夹紧，所述第二驱动电机(49)通过第二同步带(47)带动走纸轴(45)转动，从而带动纸张(31)向前走动至打印平台(41)；所述纸张(31)的前端设置所述纸头位置测量传感器(42)，所述纸张边沿测量传感器(43)安装于打印平台(41)的墨车上，所述打印平台(41)内为负压设置，所述纸头位置测量传感器(42)、纸张边沿测量传感器(43)及第二驱动电机(49)均连接至所述驱动控制系统。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述适用于车载绘图仪的抗震走纸结构的纸张纠偏方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

技术总结本发明涉及一种适用于车载绘图仪的抗震走纸结构及纸张纠偏方法，包括卷筒纸安装机构、送纸机构、走纸机构及驱动控制系统。本发明设计科学合理，优化设计卷筒纸安装机构、送纸机构、走纸机构，通过控制系统融合控制以上三个机构，实现对卷筒纸左右移动、前后移动及上下移动的限制，对纸张偏斜量的测量及纠正并保持纸张在打印过程中的平整，使得绘图仪可以在车载的震动工况下正常打印作业。技术研发人员：刁彦飞,王跃礼,赵鹏,刘世杰,李东彬,袁洲受保护的技术使用者：天津七所精密机电技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31