CN101474918A - 自动盖章机及其盖章方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动盖章机及其盖章方法，它由机械和电气两大部分组成，机械部分包括底座、纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构、图章夹具；电气部分包括可编程逻辑控制器、限位传感器、按钮开关，光电传感器；底座上两边分别装有纵向固定支架，两个纵向固定支架之间装有纵向移动机构；底座上下分别装有横向固定支架，两个横向固定支架之间装有横向移动机构；横向移动机构的横移模块中装有敲章机构的敲章传动机构及与敲章传动机构相连的图章夹具，两个纵向固定支架之间下部的移动支架上装有纸张传动机构。本发明具有智能性，自动化，印痕清晰、均匀，稳定可靠，易于拆装和维修的特点，能大大地提高办公自动化水平。

Description

自动盖章机及其盖章方法

技术领域

本发明涉及一种盖章机，尤其是一种具有智能性，自动化盖章机及其盖章方法

背景技术

现代社会，随着科学技术的发展，办公自动化程度的提高，人们对办公设备的要求也越来越高。然而大量的需要敲章的文件却让人们非常头痛，非常希望可以引进新技术来代替人们完成这项工作。敲章机在其中有着非常重要的地位，特别是在一些证件发放部门如大专院校、工厂企业、行政机关等在一定时期内都要印制大量文件和资料。而目前使用的均为手动敲章，不但操作强度大、效率低，而且存在着钢印质量不稳定、字迹不清晰等缺陷。因此，研制基于机电一体化技术的智能型敲章机，可以实现自动盖章、工作频率和行程可调、准确定位、自动计数等功能，具有智能性，自动化，印痕清晰、均匀，稳定可靠，易于拆装和维修的特点，大大地提高了办公自动化水平，有着非常重要的应用和推广价值。

目前，国内还不曾有印泥式的自动敲章机，更多的是自动钢印敲章机。国外进口的敲章机要么有些只能应付小批量的文件，要么设备太大价格昂贵，有些企事业单位觉得性价比不划算，因而放弃实用敲章机，改用人工敲章，这样很浪费时间和精力。

发明内容

本发明是要提供一种自动盖章机及其盖章方法，以实现自动盖章、工作频率和行程可调、准确定位、自动计数功能，并且具有智能性，自动化，印痕清晰、均匀，稳定可靠，易于拆装和维修的特点，能大大地提高办公自动化水平。

本发明的技术方案是：一种自动盖章机，由机械和电气两大部分组成，其特点是：机械部分包括底座、纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构、图章夹具；电气部分包括可编程逻辑控制器PLC、限位传感器、启动、停止按钮开关，电机、拨动开关、光电传感器；

底座上两边分别装有纵向固定支架，两个纵向固定支架之间装有纵向移动机构；底座上下分别装有横向固定支架，两个横向固定支架之间装有横向移动机构；横向移动机构的横移模块中装有敲章机构的敲章传动机构及与敲章传动机构相连的图章夹具，两个纵向固定支架之间下部的移动支架上装有纸张传动机构：可编程逻辑控制器PLC输入端分别接启动按钮开关、停止按钮开关、拨动开关、横向限位传感器、纵向限位传感器，竖向限位传感器、光电传感器、光电传感器相连；输出端分别与纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构的电机输入端相连接。

纵向移动机构在底座左边装有两个齿条、右边装有两个齿条，在两齿条上有一个移动支座，移动支座内有齿轮与两个齿条啮合，齿轮上装有垂直转动轴，垂直转动轴的另一端装有锥形齿轮组，通过锥形齿轮组改变转动方向，并连接水平转动轴；在两个齿条上有一个移动支座，移动支座内有齿轮与两个齿条啮合，齿轮上装有垂直转动轴，垂直转动轴的另一端装有锥形齿轮组，通过锥形齿轮组改变转动方向，并连接同一水平转动轴；水平转动轴1正中通过键连接，装有齿轮。齿轮与齿轮啮合，齿轮通过键连接装在纵向电机的转动轴上。纵向电机装在水平横轴上。垂直转动轴外侧均具有固定支架；左侧移动支架上固定有纵向固定支架。右侧移动支架上固定有纵向固定支架。纵向固定支架通过横向固定支架固定连接。纵向固定支架通过横向固定支架固定连接；横向固定支架在垂直转动轴的正下方，两侧与左、右转动轴的外侧固定支架相连接。在齿条上的最左端装有初始位置限位传感器、在齿条上的最右端装有最大位置传感器、在齿条上的靠近最左端一定距离处装有印泥位置传感器。在齿条上装有可移动的X轴定位传感器。

横向移动机构在横向固定支架上端装有齿条，横向模块位于横向固定支架的上端，内部装有横向电机和齿轮组，齿轮组内包括蜗轮、齿轮、齿轮、齿轮，横向电机转动轴上装有蜗杆，蜗轮与齿轮通过同轴连接，带动齿轮转动，齿轮与两个齿轮啮合，构成平行传递机构；齿轮5外部固定的齿条啮合，使横向模块进行横向移动；在齿条的最左端装有初始位置限位传感器在齿条1的最右端装有最大位置传感器在齿条的靠近最左端一定距离处装有印泥位置传感器在齿条装有可移动的X轴定位传感器。

敲章机构包括齿条、敲章电机、齿轮组。齿轮组中包括蜗轮、齿轮；敲章电机与齿轮组固定在横向移动模块的中心孔内，敲章电机上装有蜗杆，蜗轮与齿轮通过同轴连接，带动齿轮转动，齿轮与齿轮，齿轮啮合，构成平行传递机构；齿轮与外部齿条啮合，使敲章模块产生竖直方向位移。

图章夹具为筒状，上方与工作平台2固定，下方空心可以放入图章；在夹具四周设有四个孔，分别由螺杆穿越，在螺杆上固定有铁片，铁片的另一面固定有橡胶垫。

纸张传动机构在底座左右两边齿条尽头处各装有导轨支架，整个导轨支架上有两处导轨，左侧有导轨、导轨；右侧有四个个导轨，其中一个导轨内各嵌有一圆形橡胶重力块，两重力块圆心处由滚动轴连接，两橡皮滚轮固定在滚动轴上，滚动轴正中间与齿轮通过键连接；齿轮与齿轮啮合，齿轮与纸张传动电机通过键连接。纸张传动电机固定在上下移动支架上，移动支架两端嵌入导轨内。

一种自动盖章方法，该方法通过电气设备中可编程逻辑控制器PLC的软件编程控制，通过检测电气原件中各个限位传感器和控制开关，来控制纵向电机横向电机、敲章电机、纸张传动电机的运转；具体工作步骤是：

(1)用户将图章放于图章夹具上，打开确认开关；

(2)用户将纸张放于纸张区域，并根据标尺移动限位开关，并按下电动开关；

(3)纸张被移动到敲章位置处；

(4)光电开关判断入纸区域内是否有纸；

(5)升降敲章壁向下运动敲章，在敲章后向上运动至初始位置；纸张传动器运行，将纸张运行至平台上；

(6)计数器加一，并判断是否计数为8；

(7)运动机构移动到印泥位置处敲击印泥；

(8)计数器清零，敲章继续；

(9)光电传感器检测无纸，机构复位，停止运行。

本发明的有益效果是：当需要盖章时，用户只需要将待印的文件放在机器的平台上并启动机器，机器就可正常工作，无需照看，在敲章的同时，机器还可将已敲过章的文件自动整理，待工作完毕后，用户将文件取下即可，同时机器自动复位。

敲章机根据用户的需要，可以覆盖整个A4版面大小的纸张，用户可以根据自己敲章位置的需要随意调节敲章机的位置，另外，敲章机由PLC芯片控制，将敲章的速度由PLC模拟量输出，控制在1~2内秒每张，大大提高了敲章的速度。该产品能实现自动盖章、工作频率和行程可调、准确定位、自动计数功能，并且具有智能性，自动化，印痕清晰、均匀，稳定可靠，易于拆装和维修的特点，能大大地提高办公自动化水平。非常适合家庭和公司使用。该产品相对其他的节能产品，其更加经济，更容易市场推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图章夹具主半剖视图；

图4是图3中沿A-A的局剖视图；

图5是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1，2所示，本发明的自动盖章机，由机械和电气两大部分组成，机械部分包括底座1、纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构、图章夹具4；电气部分包括可编程逻辑控制器PLC、限位传感器、启动、停止按钮开关，电机、拨动开关、光电传感器。

底座1上两边分别装有纵向固定支架2，两个纵向固定支架2之间装有纵向移动机构；底座1上下分别装有横向固定支架3，两个横向固定支架3之间装有横向移动机构；横向移动机构的横移模块100中装有敲章机构的敲章传动机构及与敲章传动机构相连的图章夹具4，两个纵向固定支架2之间下部的移动支架5上装有纸张传动机构：可编程逻辑控制器PLC输入端分别接启动按钮开关SB1、停止按钮开关SB2、拨动开关SA1、横向限位传感器、纵向限位传感器，竖向限位传感器、光电传感器、光电传感器相连；输出端分别与纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构的电机输入端相连接。

纵向移动机构在底座1左边装有齿条6、7、右边装有齿条8、9，在齿条8、9上有一个移动支座13，移动支座13内有齿轮10与齿条8、9啮合，齿轮10上装有垂直转动轴11，垂直转动轴11的另一端装有锥形齿轮组，通过锥形齿轮组改变转动方向，并连接水平转动轴12；在齿条6、7上有一个移动支座14，移动支座14内有齿轮15与齿条6、7啮合，齿轮15上装有垂直转动轴16，垂直转动轴16的另一端装有锥形齿轮组，通过锥形齿轮组改变转动方向，并连接同一水平转动轴12；水平转动轴12正中通过键连接，装有齿轮17。齿轮17与齿轮18啮合，齿轮18通过键连接装在纵向电机19的转动轴上。纵向电机19装在水平横轴12上。垂直转动轴11、16外侧均具有固定支架；左侧移动支架14上固定有纵向固定支架2、60。右侧移动支架13上固定有纵向固定支架2、60。纵向固定支架1、2分别通过横向固定支架3固定连接。横向固定支架3在垂直转动轴的正下方，两侧与左、右转动轴的外侧固定支架相连接。在齿条6上的最左端装有初始位置限位传感器63、在齿条6上的最右端装有最大位置传感器62、在齿条6上的靠近最左端一定距离处装有印泥位置传感器61。

作为优选，所述的架体包括底座1，固定在底座1上的移动支架5，该移动支架5的稳定性好。固定支架均采用10mm×10mm钢制支架，其优点在于体积小，可靠性高，牢固。底座和支架通过齿轮和齿条连接，通过电机转动而进行的移动具有稳定、匀速且左右速度一致的优点。左右两端放置的位置限位传感器可使支架的移动定位更精确。齿条采用模数为0.5，其优点在于小模数的齿轮精确度高。采用模数为0.5，齿轮其优点在于小模数齿轮精度高，能准确定位，且能与齿条相啮合。选用1：1的锥形齿轮组能改变转动方向，但电机转动的效应保持一致。

横向移动机构在横向固定支架3上端装有齿条20，横向模块位于横向固定支架3的上端，内部装有横向电机21和齿轮组，齿轮组内包括蜗轮22、齿轮23、齿轮24、齿轮25，横向电机21转动轴上装有蜗杆26，蜗轮22与齿轮23通过同轴连接，带动齿轮23转动，齿轮23与齿轮24，齿轮25啮合，构成平行传递机构；齿轮25与外部固定的齿条啮合，使横向模块进行横向移动；在齿条20上的最左端装有初始位置限位传感器64、在齿条20上的最右端装有最大位置传感器65、在齿条20上的靠近最左端一定距离处装有印泥位置传感器66。

作为优选，采用电机带动蜗杆和涡轮，齿轮传动，优点是耗能少，稳定性高。使得敲章模块可以在A4纸的横向上自由移动。选用蜗杆均为模数0.2，蜗杆头数为1；涡轮均为模数0.2，齿数为25，所选齿轮均为模数0.2的齿轮，其优点在于小模数齿轮定位精准而且相对精度高。

敲章机构包括齿条27、敲章电机28、齿轮组。齿轮组中包括蜗轮30、齿轮31、齿轮32、齿轮33；敲章电机28与齿轮组固定在横向移动模块的中心孔内，敲章电机28上装有蜗杆29，蜗轮30与齿轮31通过同轴连接，带动齿轮31转动，齿轮31与齿轮32，齿轮33啮合，构成平行传递机构；齿轮33与外部齿条啮合，使敲章模块产生竖直方向位移。

纸张传动机构在底座1左右两边齿条尽头处各装有导轨支架，整个导轨支架上有两处导轨，左、右侧导轨44、导轨44内各嵌有一圆形橡胶重力块45，两重力块45圆心处由滚动轴46连接，两橡皮滚轮47固定在滚动轴46上，能由滚动轴46带动橡皮滚轮47一起转动。滚动轴46正中间与齿轮48通过键连接；齿轮48与齿轮49啮合，齿轮49与纸张传动电机50通过键连接。纸张传动电机50固定在上下移动支架5上，移动支架5两端嵌入导轨44内。整个纸张传动模块可以在导轨的引导下上下移动，但整个纸张传动模块上下运动相对静止。利用物体的重力向下的原理，采用橡胶滚轮，使纸与滚轮之间有足够的摩擦，来传送纸张。

如图3，4所示，齿条20下端固定有工作模块34。工作模块34上设有两个固定孔。在工作模块34的正下方设有工作模块35。工作模块35上与工作模块34相同位置设有两个固定孔。螺杆36穿越工作模块35上固定孔，套上弹簧37再穿越工作模块34上固定孔，套上弹簧垫片38，拧上固定螺栓39。在工作模块35下方装有图章夹具4。在工作平台34上装有一限位传感器。作为优选，所述的采用电机带动蜗杆和涡轮，齿轮传动，优点是耗能少同时大大减小了重力对该装置的影响，使机械臂在上下移动时，速度基本保持一致。在两个工作平台上采用的弹簧连接方法使得敲出来的章更加清晰。所选螺钉、螺母、弹簧垫片均为直径M5的标准参数。其优点在于固定可靠，体积小巧。

图章夹具4为筒状，上方与工作平台35固定，下方空心可以放入图章；在夹具四周设有四个孔，分别由螺杆41穿越，在螺杆41上固定有铁片42，铁片42的另一面固定有橡胶垫43。作为优选，所述的采用夹具，由四个孔分别有螺杆41穿越，螺杆41上有铁片42，铁片42上附有橡胶垫43，其优点在于能固定正方形、圆形图章并且能利用橡胶垫给予图章一定的摩擦力，使其具有很好的固定作用。

可编程逻辑控制器PLC输入端与由启动按钮开关SB1、停止按钮开关SB2、拨动开关SA1、位置X轴最大位置限位传感器、X轴初始位置限位传感器、X轴印泥位置传感器、Y轴最大位置限位传感器、Y轴初始位置限位传感器、Y轴印泥位置传感器、Z轴正向限位传感器、Z轴负向限位传感器、光电传感器、光电传感器相连。可编程逻辑控制器PLC输出端分别与纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构的电机输入端相连接，用以控制电机的正转、反转。作为优选，可编程逻辑控制器PLC采用SIEMENS—S7200，电机均采用直流24V电机，其优点在于PLC的输出电源能直接供给直流24V电机电源，无需外接直流电源。

本发明使用自动盖章机的盖章方法，该方法通过电气设备中可编程逻辑控制器PLC的软件编程控制，通过检测电气原件中各个限位传感器和控制开关，来控制电机纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构的电机运转。该自动盖章的具体工作步骤是：(图5)

步骤1：用户将图章放于夹具上，打开确认开关；

步骤2：用户将纸张放于纸张区域，并根据标尺移动限位开关，并按下电动开关；

步骤3：纸张被移动到敲章位置处；

步骤4：光电开关判断入纸区域内是否有纸；

步骤5：升降敲章壁向下运动敲章，在敲章后向上运动至初始位置；纸张传动器运行，将纸张运行至平台上。

步骤6：计数器加一，并判断是否计数为8；

步骤7：运动机构移动到印泥位置处敲击印泥；

步骤8：计数器清零，敲章继续；

步骤9：光电传感器检测无纸，机构复位，停止运行。

根据描述，其优点在于能充分估计到敲章的章印是否清晰，是否需要敲击印泥，并能自动计数。

Claims (7)

1、一种自动盖章机，由机械和电气两大部分组成，其特征在于：所述机械部分包括底座(1)、纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构、图章夹具(4)；电气部分包括可编程逻辑控制器PLC、限位传感器、启动、停止按钮开关，电机、拨动开关、光电传感器；所述底座(1)上两边分别装有纵向固定支架(2)，两个纵向固定支架(2)之间装有纵向移动机构；底座(1)上下分别装有横向固定支架(3)，两个横向固定支架(3)之间装有横向移动机构；横向移动机构的横移模块(100)中装有敲章机构的敲章传动机构及与敲章传动机构相连的图章夹具(4)，两个纵向固定支架(2)之间下部的移动支架(5)上装有纸张传动机构：可编程逻辑控制器PLC输入端分别接启动按钮开关、停止按钮开关、拨动开关、横向限位传感器、纵向限位传感器，竖向限位传感器、光电传感器、光电传感器相连；输出端分别与纵向移动机构、横向移动机构、敲章机构、纸张传动机构的电机输入端相连接。

2、根据权利要求1所述的自动盖章机，其特征在于，所述纵向移动机构在底座(1)左边装有齿条(6、7)、右边装有齿条(8、9)，在齿条(8、9)上有一个移动支座(13)，移动支座(13)内有齿轮(10)与齿条(8、9)啮合，齿轮(10)上装有垂直转动轴(11)，垂直转动轴(11)的另一端装有锥形齿轮组，通过锥形齿轮组改变转动方向，并连接水平转动轴(12)；在齿条(6、7)上有一个移动支座(14)，移动支座(14)内有齿轮(15)与齿条(6、7)啮合，齿轮(15)上装有垂直转动轴(16)，垂直转动轴(16)的另一端装有锥形齿轮组，通过锥形齿轮组改变转动方向，并连接同一水平转动轴(12)；水平转动轴(12)正中通过键连接，装有齿轮(17)，齿轮(17)与齿轮(18)啮合，齿轮(18)通过键连接装在纵向电机(19)的转动轴上，纵向电机(19)装在水平横轴(12)上，垂直转动轴11、16外侧均具有固定支架；左侧移动支架(14)上固定有纵向固定支架(2、60)。右侧移动支架(13)上固定有纵向固定支架(2、60)，纵向固定支架(1、2)分别通过横向固定支架(3)固定连接，横向固定支架(3)在垂直转动轴的正下方，两侧与左、右转动轴的外侧固定支架相连接；在齿条(6)上的最左端装有初始位置限位传感器(63)、在齿条(6)上的最右端装有最大位置传感器(62)、在齿条(6)上的靠近最左端一定距离处装有印泥位置传感器(61)。

3、根据权利要求1所述的自动盖章机，其特征在于，所述横向移动机构在横向固定支架(3)上端装有齿条(20)，横向模块位于横向固定支架(3)的上端，内部装有横向电机(21)和齿轮组，齿轮组内包括蜗轮(22)、齿轮(23，24，25)，横向电机(21)转动轴上装有蜗杆(26)，蜗轮(22)与齿轮(23)通过同轴连接，带动齿轮(23)转动，齿轮(23)与齿轮(24)，齿轮(25)啮合，构成平行传递机构；齿轮(25)与外部固定的齿条啮合，使横向模块进行横向移动；在齿条(20)上的最左端装有初始位置限位传感器(64)、在齿条(20)上的最右端装有最大位置传感器(65)、在齿条(20)上的靠近最左端一定距离处装有印泥位置传感器(66)。

4、根据权利要求1所述的自动盖章机，其特征在于，所述敲章机构包括齿条(27)、敲章电机(28)、齿轮组；所述齿轮组中包括蜗轮(30)、齿轮(31，32，33)；敲章电机(28)与齿轮组固定在横向移动模块的中心孔内，敲章电机(28)上装有蜗杆(29)，蜗轮(30)与齿轮(31)通过同轴连接，带动齿轮(31)转动，齿轮(31)与齿轮(32)，齿轮(33)啮合，构成平行传递机构；齿轮(33)与外部齿条啮合，使敲章模块产生竖直方向位移。

5、根据权利要求1所述的自动盖章机，其特征在于，所述图章夹具(4)为筒状，上方与工作平台(35)固定，下方空心可以放入图章；在夹具四周设有四个孔，分别由螺杆(41)穿越，在螺杆(41)上固定有铁片(42)，铁片(42)的另一面固定有橡胶垫(43)。

6.根据权利要求1所述的自动盖章机，其特征在于，所述纸张传动机构在底座(1)左右两边齿条尽头处各装有导轨支架，整个导轨支架上有两处导轨，左、右侧导轨(44)、导轨(44)内各嵌有一圆形橡胶重力块(45)，两重力块(45)圆心处由滚动轴(46)连接，两橡皮滚轮(47)固定在滚动轴(46)上，滚动轴(46)正中间与齿轮(48)通过键连接；齿轮(48)与齿轮(49)啮合，齿轮(49)与纸张传动电机(50)通过键连接；纸张传动电机(50)固定在上下移动支架(5)上，移动支架(5两)端嵌入导轨(44)内。

7.一种使用权利要求1所述自动盖章机的自动盖章方法，其特征在于：该方法通过电气设备中可编程逻辑控制器PLC的软件编程控制，通过检测电气原件中各个限位传感器和控制开关，来控制纵向电机、横向电机、敲章电机、纸张传动电机的运转；具体工作步骤是：

(1)用户将图章放于夹具上，打开确认开关；

(2)用户将纸张放于纸张区域，并根据标尺移动限位开关，并按下电动开关；

(3)纸张被移动到敲章位置处；

(4)光电开关判断入纸区域内是否有纸；

(5)升降敲章壁向下运动敲章，在敲章后向上运动至初始位置；纸张传动器运行，将纸张运行至平台上。

(6)计数器加一，并判断是否计数为8；

(7)运动机构移动到印泥位置处敲击印泥；

(8)计数器清零，敲章继续；

(9)光电传感器检测无纸，机构复位，停止运行。

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