CN103009836A - 多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多印章执行机构及具有该机构的用印机。所述机构包括安装架、步进电机及印章执行单元，该单元包括：端帽，其下表面固定有L形钩簧；固定在端帽下表面上的筒形卡具导套，其包括限位导向槽和弹簧片容纳槽，弹簧片的一端固定在弹簧片容纳槽的上端；柱形卡具，其包括与钩簧对应的耳廓形结构、与限位导向槽对应的突出部、与弹簧片容纳槽对应的凹陷部、以及安装在凹陷部的可做翘翘板运动的弓形爪，弹簧片的自由端与弓形爪的上表面保持弹性接触。当步进电机的丝杠转动使得卡具导套相对于卡具上下运动时，钩簧的钩部沿着耳廓形结构两侧的导槽滑动，并且弹簧片沿着对应弓形爪的上表面滑动，从而使得弓形爪张合以进行印章的释放和抓取。

Description

多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机

技术领域

本发明涉及用印机，更为具体地，涉及一种多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机。 

背景技术

为了有效地管理印章并监控印章的使用，越来越多的机构开始使用用印机来实现印章的封闭保管和用印过程的电子化监控与管理。为了减少印章的更换次数，增强用印的私密性和安全性，人们希望能够在一台用印机内实现多个印章的保管和使用。 

本申请人的一项早期中国专利ZL 200720190026.2提供了一种具有多印章执行机构100’的用印机。如图1所示，多印章执行机构100’具有安装架120’。开设有多个开口的转盘142’通过转轴141’可转动地连接到安装架120’。多个印章保持装置143’对应于所述多个开口设置在转盘142’上。印章组件1432’可上、下活动地容纳于保持装置143’中。在安装架120’上安装有可由电机133’驱动的主动拨盘131’，同时在转轴141’上固定有与主动拨盘131’相啮合的从动槽轮132’。在安装架120’上还安装有传动齿轮152’、用于驱动齿轮152’旋转的直流伺服电机151’、与齿轮152’相啮合的齿条153’、和设置在齿条153’下方的冲压杆154’。 

在工作时，电机133’转动，从动槽轮132’与主动拨盘131’的配合带动转盘142’做间歇旋转运动，直到所选定的印章保持装置旋转到位，即位于冲压杆154’下方。然后，启动直流伺服电机151’，通过齿轮152’驱动齿条153’和冲压杆154’一起向下运动，冲压该所选定的印章保持装置143’中的印章组件1432’，从而实现用印。之后，再次启动直流伺服电机151’，使驱动齿条153’和冲压杆154’一起向上运动，返回初始位置。 

具有多印章执行机构100’的用印机能够实现对多个印章的保管，并可选择其中的一个进行用印操作。然而，这种现有的用印机需要两个独立的电机 作为驱动源，因而结构复杂、成本高，且不利于用印机的小型化。 

中国专利申请(申请号201120288559.0)提供了另一种用印机，该用印机包括另一种多印章执行机构。如图2所示，该多印章执行机构10’包括安装架20’、章库组件30’、主动齿轮模块40’、冲压杆50’、直线电机60’、从动齿轮33’以及装有多个印章保持装置的转盘。直线电机的转轴丝杠与冲压杆的具有螺纹的中心通孔螺接，当电机丝杠转动时，冲压杆沿着电机丝杠不转动地上下平移。冲压杆容纳在主动齿轮模块的轴向孔内，可以在该轴向孔中上下移动。主动齿轮模块外壁上的主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮又可以驱动装有多个印章保持装置的转盘。在选章时，直线电机沿特定方向转动，使冲压杆向上移动至抵靠电机的主体，此时，由于电机主体限制了冲压杆继续向上移动，电机丝杠的转矩通过冲压杆传递给主动齿轮模块，于是，电机丝杠带着冲压杆和主动齿轮模块一起转动，从而驱动从动齿轮带动装有多个印章保持装置的转盘转动，将所选定的印章保持装置转动到冲压杆的下方。然后，直线电机沿着与所述特定方向相反的方向转动，使冲压杆向下移动远离电机主体，并对选定的印章保持装置中的印章施加压力，从而完成盖章。之后再启动直线电机，使冲压杆向上移动脱离所选的印章保持装置。在上述盖章过程中，由于设置有防转部件，主动齿轮模块并不转动。这样，该多印章执行机构就利用单一直线电机实现了选章和盖章操作，从而有利于成本的降低和机构的小型化。但在该用印机中仍然需要复杂的章库组件(包括所述转盘、从动齿轮、印章保持装置等)，并且对印章的形状和大小有很大的限制。另外，从电机的使用来看，该用印机共需要3个电机来实现X移动、Y移动、选章、盖章，仍然不能使印章绕自身的轴作调整性转动，即不能转章。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机，以大大简化印章库的结构、适于各种形状和大小的印章的使用，同时提高电机的使用效率。 

根据本发明的一个方面，提供一种多印章执行机构，其包括：安装架；步进驱动单元，以转轴丝杠朝下的方式固定在所述安装架上；以及印章执行单元，该印章执行单元包括：端帽，包括与所述转轴丝杠啮合的第一中心通孔； 以及在该端帽的下表面上固定的至少一个L形钩簧，所述至少一个钩簧中的每个钩簧的自由端形成为钩部且指向所述第一中心通孔的轴心线；固定在所述端帽下表面上的筒形卡具导套，包括第二中心通孔；在该卡具导套的下部沿着轴向形成的至少两个限位导向槽和至少三个均匀分布的弹簧片容纳槽，每个弹簧片容纳槽的下端具有开口；以及至少三个弹簧片，每个弹簧片的一端固定在对应弹簧片容纳槽的上端；柱形卡具，包括中心孔；在该卡具的上部形成的多个耳廓形结构，所述耳廓形结构的数目和位置与所述钩簧相对应；在该卡具的基座形成的多个与所述弹簧片容纳槽对应的凹陷部；设置在该卡具基座上的至少两个突出部，该突出部被设置为穿过对应的限位导向槽；以及安装在每个凹陷部的可进行翘翘板运动的弓形爪，其中，每个弹簧片的自由端与对应弓形爪的上表面保持弹性接触；以及管状弹簧，位于柱形卡具的外壁和筒形卡具导套的第二中心通孔的内壁之间，并被约束在所述卡具基座与所述端帽的下表面之间，其中，当所述步进驱动单元的转轴丝杠转动使得所述卡具导套相对于所述卡具上下运动时，所述钩簧的钩部沿着所述耳廓形结构两侧的导槽滑动，并且每个弹簧片沿着对应弓形爪的上表面滑动，从而使得弓形爪张合以进行印章的释放和抓取。 

优选地，在所述耳廓形结构两侧的导槽中，在所述耳廓形结构的各个分岔处可以分别设置有具有单侧斜坡的台阶。 

优选地，所述每个钩簧的钩部与该钩簧的杆部之间的夹角小于直角，所述耳廓形结构上的凹窝的侧壁的倾斜程度与相应的钩簧的钩部的倾斜程度相适应。 

优选地，所述多印章执行机构还包括助转单元和转章控制单元，其中，所述助转单元被设置在所述步进驱动单元与所述印章执行单元之间，用于在该助转单元与所述步进驱动单元的外壳和所述印章执行单元的上端均接触时，使所述步进驱动单元的转轴带动所述印章执行单元转动，所述转章控制单元用于控制所述步进驱动单元的转动以使所述弓形爪所保持的印章转动，其包括：命令接收单元，用于接收包含印章转动角度的转章命令；位置检测单元，用于检测所述印章执行单元的转动角度；以及转动控制单元，用于控制所述步进驱动单元的转动以使得所述印章执行单元向上运动，并且当所述位置检测单元检测到的所述印章执行单元的转动角度等于所述转章命令中包 含的印章转动角度时，停止所述步进驱动单元的转动。 

优选地，所述位置检测单元可以包括一对霍尔传感器以及多个磁体，该一对霍尔传感器被固定在所述安装架和所述印章执行单元中的一个上，该多个磁体按预定的间隔与所述一对霍尔传感器相对应地固定在所述安装架和所述印章执行单元中的另一个上。 

优选地，所述弹簧片容纳槽可以包括4个弹簧片容纳槽，所述弹簧片可以包括4个弹簧片，以及所述弓形爪可以包括4个弓形爪。 

根据本发明的另一方面，提供一种用印机，其包括：基座；两个第一方向导轨，固定在所述基座上；一个第二方向导轨，与所述两个第一方向导轨垂直，该第二方向导轨的两端分别可移动地支撑在所述两个第一方向导轨上；如前面所述任一多印章执行机构，其中，所述安装架可移动地支撑在所述第二方向导轨上；驱动单元，用于驱动所述第二方向导轨沿所述第一方向导轨移动和驱动所述安装架沿所述第二方向导轨移动来抓取印章进行盖章；以及多个印章，设置在所述基座上。 

优选地，所述用印机还可以包括：盖章起始信号生成单元，用于生成盖章起始信号；以及盖章控制单元，用于在接收到盖章起始信号后，使得所述步进驱动单元的转轴丝杠同方向继续转动，步进预定的步数以完成盖章。 

进一步优选地，所述两个第一方向导轨中的一个第一方向导轨可以包括一个侧向开口的第一方向导轨槽，所述第一方向导轨槽包括上槽壁和下槽壁，该上槽壁上具有第一导电段，所述第二方向导轨的一端具有第二导电段，该端可移动地嵌入所述第一方向导轨槽中并支撑在所述下槽壁上，该第二导电段与所述第一导电段可接触地隔开，其中，所述第二方向导轨的具有第二导电段的一端的高度小于所述第一方向导轨槽的上槽壁和下槽壁之间的间距，当所述第二导电段与所述第一导电段接触时，所述盖章起始信号生成单元生成盖章起始信号。 

优选地，所述用印机还可以包括用于将用印文件形成相应的电子文本和/或图像文件的成像装置，该成像装置的光学等效位置被设置在所述用印文件的上方。 

进一步优选地，所述用印机还可以包括反射镜，该反射镜被设置在所述用印文件的上方，其镜面相对于水平面45°倾斜朝下，所述成像装置通过所 述反射镜将所述用印文件形成相应的电子文本和/或图像文件。 

另外，前面所述的任一用印机还可以包括印章适配器，该印章适配器的上部呈半球形，其下部连接所述印章的把柄末端。 

如上所述，在本发明所述的多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机中，章库组件被大大简化了，多个印章只需要简单地排列放置即可，多印章执行机构可以准确地选择并抓起印章。由于多印章执行机构的自适应性，因此对印章的形状和大小没有特别的限制。另外，从电机的使用来看，本发明所述的用印机在不设计复杂传动系统的情形下也需要3个电机，但能实现X移动、Y移动、选章、盖章以及转章等动作，大大地提高了电机的使用效率。 

附图说明

根据下述参照附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。在附图中： 

图1示出了现有技术中的一个示例性多印章执行机构的透视图； 

图2示出了现有技术中的另一示例性多印章执行机构的透视图； 

图3示出了本发明的一个实施例所述的多印章执行机构的透视图； 

图4示出了图3所示的多印章执行机构中的印章执行单元的爆炸透视图； 

图5示出了图3所示的多印章执行机构中的印章执行单元的的剖视图； 

图6示出了图3所示的多印章执行机构中的端帽的透视图； 

图7示出了图3所示的多印章执行机构中的卡具导套的透视图； 

图8示出了图3所示的多印章执行机构中的卡具的透视图； 

图9a-9f示出了图3所示的多印章执行机构抓章、盖章和放章的工作过程的示意图； 

图10示出了本发明的一个实施例所述的多印章执行机构中的助转单元的立体剖视图；以及 

图11示出了本发明的一个实施例所述的用印机的透视图。 

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的多印章执行机构以及具有该多印章 执行机构的用印机的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。 

图3示出了本发明的一个实施例所述的多印章执行机构的透视图，图4是图3中的多印章执行机构中的印章执行单元的爆炸透视图，图5是图3中的多印章执行机构中的印章执行单元的剖视图。图6、7和8分别示出了图3所示的多印章执行机构中的端帽、卡具导套和卡具的透视图。 

如图3所示，本发明的一个实施例所述多印章执行机构100包括安装架10、步进驱动单元20以及印章执行单元3。 

安装架10用于支撑步进驱动单元20。步进驱动单元20固定在安装架10上，步进驱动单元20的转轴丝杠(未示出)朝下。步进驱动单元20可以包括步进电机、或伺服电机、或直线电机。此外，在本发明的一个示例中，如图3中所示，安装架10可以具有安装孔。在这种情况下，在将步进驱动单元20安装在安装架10上时，使得所述步进驱动单元20的转轴丝杠穿过该安装孔。在本发明的另一示例中，可以将步进驱动单元安装在安装架10的下表面上。 

所述印章执行单元3包括端帽30、筒形卡具导套40、柱形卡具50以及管状弹簧60，如图4所示。 

所述端帽30具有第一中心通孔31，该第一中心通孔31与步进驱动单元20的转轴丝杠啮合。例如，第一中心通孔31的内壁形成有与步进驱动单元20的转轴丝杠相配合的螺纹。在端帽30的下表面上固定有至少一个L形钩簧32，在本实施例中，优选为固定两个L形钩簧，在其它实施例中，可以固定均匀布置的三个L形钩簧32或四个L形钩簧32，以增加强度和稳定性。每个钩簧32的一端固定在端帽30的下表面上，每个钩簧的另一端(即，自由端)形成为钩部32a，该钩部32a与杆部32b的夹角小于直角，在一个例子中，该角度设为82°。在具有多个钩簧的情形中，多个钩簧32关于第一中心通孔31的轴心线轴对称地均匀布置，并且，其钩部32a指向该第一中心通孔31的轴心线。此外，在另一优选实施例中，该钩部32a的端部被设置为圆形端部。 

筒形卡具导套40具有第二中心通孔41。卡具导套40的上端固定在端帽30的下表面上。在本实施例中，通过螺丝将卡具导套40的上端与端帽30的下表面固定结合，并使得第二中心通孔41与第一中心通孔31的轴心线重合。在替换实施例中，第二中心通孔41的轴心线还可以稍微偏离第一中心通孔31的轴心线。在卡具导套40的下部，沿着平行于第二中心通孔41的轴心线(即沿轴向)可以形成至少两个限位导向槽42和至少三个均匀分布的下端开口的弹簧片容纳槽43。在本实施例中，优选地，所述限位导向槽42包括四个长条形限位导向槽，所述弹簧片容纳槽43包括4个长方形弹簧片容纳槽。优选地，所述4个限位导向槽42与4个弹簧片容纳槽43交替地设置在卡具导套40的侧壁上。应该注意，限位导向槽42的下端42b应该处于同一水平面中。此外，在筒形卡具导套40上还安装有多个弹簧片44(在本实施例中为4个弹簧片)。每个弹簧片44的长度和宽度与弹簧片容纳槽43相适应，并且每个弹簧片44的一端44a固定在该容纳槽43的上端。在图7中，每个弹簧片44的一端44a以例如螺钉的方式固定在该容纳槽43上。在替换实施例中，还可以采用其它本领域公知的方式，将弹簧片44的一端44a安装在容纳槽43上。 

柱形卡具50具有中心孔51，中心孔51可以是通孔，也可以是下端封闭的盲孔。在卡具50的上部的外表面形成多个耳廓形结构52，耳廓形结构52的数目和位置与L形钩簧32相对应，使得当卡具导套40和卡具50作相对运动时，每个L形钩簧32的钩部32a的末端可以沿着其所对应的耳廓形结构52的两侧的导槽滑动(后面将详细描述)。在卡具50的基座上形成多个与卡具导套40上的弹簧片容纳槽43对应的凹陷部53，在每个凹陷部53中安装可进行翘翘板运动的弓形爪55，并且每个弹簧片44的自由端与对应弓形爪55的上表面保持弹性接触。例如，如图4和图8中所示，通过第一销钉54将弓形爪55安装在凹陷部53中，该第一销钉54将该弓形爪55分为短臂55a和长臂55b，该弓形爪55以第一销钉54为支点形成杠杆，并且在弹簧片44的自由端沿着弓形爪55上表面滑动时，可绕第一销钉54在垂直面内进行翘翘板运动。即，当弹簧片44的自由端接触并按压短臂55a时，长臂55b向外翘起，从而使得弓形爪张开，而当弹簧片44的自由端接触并按压长臂55b时，使得长臂55b向内收缩，从而使得弓形爪合拢。另外，在该卡具基座上设置至少两个突出部56，用于穿过卡具导套40上的对应的限位导向槽42。 

管状弹簧60位于柱形卡具50的外壁和筒形卡具导套40的第二中心通孔41的内壁之间，并且被约束在所述卡具基座与端帽30的下表面之间。在本发明的一个示例中，所述管状弹簧60是螺旋状弹簧。 

步进驱动单元20的转轴丝杠与端帽30的第一中心通孔31的内壁上的螺纹螺接。第一中心通孔31的直径小于中心孔51的直径。这样，当步进驱动单元20的转轴丝杠的转动使得端帽30上下移动时，所述转轴丝杠可以延伸到卡具50的中心孔51中，从而在中心孔51中上下无碍地移动。L形钩簧32在螺线管状弹簧60的内部。卡具50及其外表面上的螺线管状弹簧60在卡具导套40的第二中心通孔41中可上下移动，卡具导套40上的每个弹簧片44处于其所对应的卡具50上的弓形爪55的外侧表面(即上表面)上并随着卡具导套40相对于卡具50的移动可沿该弓形爪的外侧表面滑动，当弹簧片44的自由端处于弓形爪55的短臂55a上时，弓形爪55的长臂55b就向外张开，当弹簧片44的自由端处于弓形爪55的长臂55b上时，就使该弓形爪55收拢，从而用来夹住印章。卡具50基座上的突出部(例如，可用第二螺钉实现)56穿过卡具导套40上的限位导向槽缝42，从而使卡具50相对于卡具导套40可上下滑动地支撑在卡具导套40上。 

下面参考图9a-9f来说明本发明的一个实施例所述的多印章执行机构100抓章、盖章和放章的工作过程。 

多印章执行机构100在抓章之前，卡具50通过突出部(例如第二螺钉)56挂在卡具导套40上的限位导向槽42的下端42b。此时，弹簧片44的自由端处于卡具50上的弓形爪55的短臂55a上，从而弓形爪55向外张开。同时，L形钩簧32的钩部32a位于卡具50的外表面上的耳廓形结构52的上方A点处，如图9a所示。 

当多印章执行机构100开始抓章时，步进驱动单元20的转轴丝杠开始转动，从而端帽30开始下降(记为步进驱动单元20作正向转动)，带动卡具导套40和卡具50一起向下平移，直到卡具50的底端与印章200的头部接触。当步进驱动单元20的转轴丝杠继续同方向转动时，卡具50不动，而卡具导套40相对于卡具50向下平移。此时，L形钩簧32的钩部32a沿着图9a中的箭头所指示的路径滑动。注意，由于L形钩簧32的一端是固定的，因此，钩部32a的上述滑动使钩簧的杆部32b发生变形。当钩部32a顺着耳廓形结构 52的外侧滑到第一内外侧交汇处(即B点)后，钩簧32的杆部32b发生弹性恢复，于是，钩簧32的钩部32a就进入耳廓形结构的凹窝处(即C点处)，如图9b所示。同时，弹簧片44的自由端沿着弓形爪55下滑到弓形爪55的长臂55b上，于是使弓形爪55收拢，从而抓住印章200。应该注意，为了使钩簧32的钩部32a与耳廓形结构52上的凹窝(即C点处)更牢固地结合，如前面所述，所述每个钩簧32的钩部32a与该钩簧的杆部32b之间的夹角小于直角，因此，每个耳廓形结构52上的所述凹窝的侧壁的倾斜程度应该与相应的钩簧32的钩部32b的倾斜程度相适应，换言之，凹窝侧壁与图9a-9f中的纸面所夹的角度应该等于或小于对应钩簧32的钩部32a与该钩簧32的杆部32b之间的夹角。 

然后，步进驱动单元20反向转动，带动卡具导套40、卡具50连同印章200上升。此时，卡具50不再通过突出部(例如第二螺钉)56挂在卡具导套40上，而是通过耳廓形结构52挂在L形钩簧32上，从而与卡具导套40连在一起。 

当多印章执行机构100通过导轨(后面将描述)移动到盖章点的上方后，步进驱动单元20再正向转动，带动卡具导套40、卡具50连同印章200下降，直到印章200接触盖章点。接着步进驱动单元20继续正向转动，此时，卡具50和印章200不动，卡具导套40相对于卡具50向下移动。于是，L形钩簧32的钩部32a离开C点，沿着耳廓形结构52的内侧的导槽向下滑动，如图9c所示。随着卡具导套40向下移动，压缩螺线管形弹簧60给卡具50和印章200施加越来越大的力，直到盖章完成。后面将描述如何判断盖章完成。 

盖章完成后，步进驱动单元20反向转动，带动卡具导套40上升，于是，L形钩簧32的钩部32a沿耳廓形结构52的内侧导槽上升，从而回到凹窝C点，再次挂住耳廓形结构52，如图9d所示，并随着步进驱动单元继续反向转动，带动卡具50和印章200上升。 

然后，多印章执行机构100通过导轨(后面将描述)移动到印章200的存放处220的上方。接着，步进驱动单元20再正向转动，带动卡具导套40、卡具50连同印章200下降，直到印章200被置于存放处220。步进驱动单元20继续正向转动，此时，卡具50和印章200不动，卡具导套40相对于卡具50向下移动。这次，卡具导套40向下移动的距离大一些，使L形钩簧32的 钩部32a离开C点，沿着耳廓形结构52的内侧的导槽向下滑动，并沿着图9e中的箭头所示的路径越过耳廓形结构52的第二内外侧交汇处(即D点)，钩簧32的杆部32b在越过D点之前发生弹性形变，在越过D点之后，发生弹性恢复，于是，钩簧32的钩部32a就进入耳廓形结构的外侧，如图9e所示。之后，步进驱动单元20反向转动，使L形钩簧32的钩部32a沿着耳廓形结构52的外侧导槽向上滑动，直到回到耳廓形结构52的上方的A点处。此时，卡具导套40上的弹簧片42从卡具50上的弓形爪55的长臂55b回到短臂55a上，从而使弓形爪55张开，释放印章200。同时，卡具50上的突出部(例如第二销钉)56再次回到卡具导套40上的限位导向槽42的下端42b处，于是，卡具50通过突出部56再次挂在卡具导套40上。这样就完成了一个抓章、盖章和放章循环。 

如上所述，耳廓形结构52的形状和钩簧32的位置的设计可以使钩簧32的末端32a利用钩簧32的弹性在处于耳廓形结构52的两路岔口(例如上述的A点附近)时、或在从耳廓形结构52的外侧滑入内侧(例如越过上述B点)时、或在从耳廓形结构52的内侧滑出外侧(例如越过上述D点)时沿预定的方向单向滑动。 

另外，在上述循环中，为了使钩簧32的末端32a在处于耳廓形结构52的各个分岔处(例如图9a-9f中的两路岔口(即A点附近)、或从耳廓形结构52的外侧到内侧的渡越处(即B点附近)、或在耳廓形结构52的内侧到外侧的渡越处(即D点附近))时沿预定的方向单向滑动，也可以在这些地方的导槽中设置具有单侧斜坡的台阶。例如，在图9b中，钩簧32的钩部32a通过各个斜坡57从导槽滑动到各个台阶58上，然后从各个台阶58上跳回导槽中。这个过程不可逆，从而防止钩簧32的钩部32a在所述导槽内回走。 

另外，值得注意的是，在步进驱动单元20与端帽30之间，即在步进驱动单元20与印章执行单元3之间，可以设置助转单元70，例如平面止推轴承、深沟球轴承、调心球轴承等。助转单元70可以相对于步进驱动单元20的外壳固定，也可以相对于端帽30的上表面固定。图10示出了一个实施例所述的多印章执行机构100中的助转单元70，该助转单元70由深沟球轴承制成，该深沟球轴承的外圈71固定在安装架10上的孔中(此时，相对于步进驱动单元20的外壳是固定的)，步进驱动单元20的转轴丝杠21穿过该深沟球轴 承的内圈72，并与端帽30上的第一中心通孔31啮合。如果在多印章执行机构100抓住印章200之后需要使多印章执行机构100所保持印章200转动一个角度(即转章)，那么，可以使步进驱动单元20反向转动，直到在助转单元70与步进驱动单元20的外壳和端帽30的上表面(即印章执行单元3的上端)均接触，例如在图10中直到端帽30上的突出部34接触到深沟球轴承的内圈72。此时，当步进驱动单元20继续反向转动时，由于端帽30不能继续上升，助转单元70可以使步进驱动单元20的转轴21带动印章执行单元3转动，因此，步进驱动单元20的转轴丝杠的转矩就带动印章执行单元3和印章200一起转动，从而完成转章动作。应该注意，在安装架10上还设有防转单元80(参见图3)，防转单元80可以通过例如滚珠发生转动。在上述盖章过程中，由于在安装架10上设置有防转单元80，而防转单元80与其滚珠的摩擦力可以防止印章执行单元3连同印章200在升降时相对于步进驱动单元20的转轴发生转动，使得印章执行单元3连同印章200只能沿着步进驱动单元20的转轴上下平移。而在上述转章过程中，步进驱动单元20的转轴可以克服防转单元80与其滚珠之间的摩擦力，同时克服助转单元70的内圈72与其滚珠之间的摩擦力，从而可以带动印章执行单元3连同防转单元80一起转动。 

在上述需要进行转章的情况下，所述多印章执行机构100还可以包括转章控制单元(未示出)，用于控制步进驱动单元20的转动来转动所述弓形爪所保持的印章，其中，所述转章控制单元可以包括：命令接收单元，用于接收包含印章转动角度的转章命令；位置检测单元，用于检测印章执行单元3的转动角度；以及转动控制单元，用于控制步进驱动单元20的转动以使得印章执行单元3向上运动，并且当所述位置检测单元检测到的印章执行单元3的转动角度等于所述转章命令中包含的印章转动角度时，停止步进驱动单元20的转动。 

在本发明的一个示例中，所述位置检测单元可以包括一对霍尔传感器11以及多个磁体33，如图3所示。该一对霍尔传感器11被固定在安装架10上，该多个磁体33按预定的间隔与所述一对霍尔传感器11相对应地固定在印章执行单元3上。当然也可以是，所述一对霍尔传感器11被固定在印章执行单元3上，而所述多个磁体33被固定在安装架10上。当印章执行单元3相对于安装架10转动时，被设置在印章执行单元3上的多个磁体33就相继通过 被设置在安装架10上的一对霍尔传感器11，在每个磁体33通过所述一对霍尔传感器11时，就会使该霍尔传感器产生磁感应信号。因此，根据磁体33的预先设置的角位置，利用该一对霍尔传感器11对所述磁体33的感应所产生的信号，可以测量印章的转动角度。这种测量转动角度的方法是本领域中的技术人员所熟知的，因此不再进行详细的描述。 

再者，为了使多印章执行机构100的弓形爪55能更稳固地抓住印章200，可以提供一个印章适配器210，该印章适配器的上部呈半球形，以适应印章执行单元3的底部以及弓形爪55的形状，其下部用于连接印章200的把柄末端，如图4所示。 

下面将参考图11来描述本发明的一个实施例所述的具有上述多印章执行机构100的用印机。如图11所示，本发明的一个实施例所述的具有上述多印章执行机构100的用印机1000包括基座300、两个第一方向导轨400a和400b、一个第二方向导轨500、多印章执行机构100、驱动单元以及多个印章200。 

两个第一方向导轨400a和400b直接或间接地固定在基座300上。第二方向导轨500设置得与所述两个第一方向导轨400a和400b垂直，第二方向导轨500的两端500a和500b分别可移动(例如，可滑动或可滚动)地支撑在所述两个第一方向导轨400a和400b上。多印章执行机构100中的安装架10可移动(例如，可滑动或可滚动)地支撑在第二方向导轨500上。 

驱动单元用于驱动所述第二方向导轨沿着所述第一方向导轨移动，以及驱动所述安装架沿着所述第二方向导轨移动。所述驱动单元可以包括驱动电机。在本实施例中，驱动单元包括第一驱动电机600a和第二驱动电机600b，其中第一驱动电机600a用于驱动第二方向导轨500沿所述两个第一方向导轨400a和400b移动，以及第二驱动电机600b驱动安装架10沿第二方向导轨500移动。多个印章200简单地并列排放在基座300上，以供多印章执行机构100来抓取。 

此外，在本发明的另一实施例中，所述用印机1000还可以包括盖章起始信号生成单元(未示出)，用于生成盖章起始信号；以及盖章控制单元(未示出)，用于在接收到盖章起始信号后，使得所述步进驱动单元的转轴同方向继续转动，步进预定的步数以完成盖章。 

在本发明的一个例子中，两个第一方向导轨400a和400b中的一个第一 方向导轨(例如第一方向导轨400b)可以包括一个侧向开口的第一方向导轨槽，所述第一方向导轨槽包括上槽壁410b和下槽壁420b，上槽壁410b上具有第一导电段(未示出)。第二方向导轨500的一端500b具有第二导电段(未示出)，该端500b可移动地嵌入所述第一方向导轨槽中并支撑在其下槽壁420b上，该第二导电段与所述第一导电段可接触地隔开，所述第二方向导轨的具有第二导电段的一端的高度小于所述第一方向导轨槽的上槽壁410b和下槽壁420b之间的间距，因此，该端500b在所述第一方向导轨槽中的上槽壁410b和下槽壁420b之间有微小的活动空间。 

在盖章过程中，当多印章执行机构100中的卡具导套40通过螺线管形弹簧60和卡具50在印章200上施加足够大的力时，这个力的反作用力通过卡具导套40和安装架10向上推动第二方向导轨500，从而使第二方向导轨500上的第二导电段向上接触所述第一方向导轨槽的上槽壁410b上的第一导电段。在这种情况下，盖章起始信号生成单元的电路被接通，从而使得盖章起始信号生成单元生成盖章起始信号，并将该信号发送给盖章控制单元。应该注意，所述盖章起始信号生成单元还可以采用其它形式，比如光电开关、压力传感器。 

在本发明所述的用印机1000的一个实施例中，当接收到盖章起始信号后，所述盖章控制单元使得所述步进驱动单元继续正向转动，步进预定的步数，由此使得作用在印章上的力足够大，以便使印迹足够清晰，从而完成盖章动作。 

另外，在用印机1000的使用过程中，往往需要对用印文件进行成像。一方面，需要对多印章执行机构100的移动进行控制，以便将其置于用印文件上正确的盖章位置处，另一方面，在盖章前，可能需要对用印文件进行成像，以进行用印审核，从而判断能否用印，而在盖章后，可能需要对用印文件再次成像，以进行复核。因此，本发明所述的用印机1000还可以包括用于将用印文件形成相应的电子文本和/或图像文件的成像装置(例如，摄像头、数码相机等)，该成像装置的光学等效位置被设置在所述用印文件的上方。 

例如，在一个例子中，可以直接将所述成像装置置于所述用印文件的上方，以便对用印文件进行成像。具体说，在成像前，可以将多印章执行机构100移动到边上，从而对用印文件进行成像。在另一个例子中，本发明所 述的用印机1000还可以包括反射镜，该反射镜被设置在所述用印文件的上方，其镜面相对于水平面45°倾斜朝下，而成像装置则被置于用印机的内侧面上。在这种情形中，来自用印文件的光线经反射镜反射后水平进入成像装置内以便进行成像，换言之，所述成像装置通过所述反射镜将所述用印文件形成相应的电子文本和/或图像文件，因而该成像装置的光学等效位置仍然在所述用印文件的上方。这种配置的优点是，可以降低用印机的高度。 

如上所述，在本发明的实施例所述的多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机中，章库组件被大大简化了，多个印章只需要简单地排列放置即可，所述多印章执行机构可以准确地选择并抓起印章。由于所述多印章执行机构的自适应性，因此对印章的形状和大小没有特别的限制。另外，从电机的使用来看，本发明所述的用印机在不设计复杂传动系统的情形下也需要3个电机，但能实现两个正交方向的移动、选章、盖章以及转章等动作，大大地提高了电机的使用效率。如果采用较复杂的传动系统设计，还可以进一步减少驱动电机的数量。 

如上参照附图以示例的方式描述了本发明所述的多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所述的多印章执行机构以及具有该多印章执行机构的用印机，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。 

Claims (12)

1.一种多印章执行机构，包括：

安装架；

步进驱动单元，以转轴丝杠朝下的方式固定在所述安装架上；以及

印章执行单元，包括：

端帽，包括与所述转轴丝杠啮合的第一中心通孔；以及在该端帽的下表面上固定的至少一个L形钩簧，所述至少一个钩簧中的每个钩簧的自由端形成为钩部且指向所述第一中心通孔的轴心线；

固定在所述端帽下表面上的筒形卡具导套，包括第二中心通孔；在该卡具导套的下部沿着轴向形成的至少两个限位导向槽和至少三个均匀分布的弹簧片容纳槽，每个弹簧片容纳槽的下端具有开口；以及至少三个弹簧片，每个弹簧片的一端固定在对应弹簧片容纳槽的上端；

柱形卡具，包括中心孔；在该卡具的上部形成的多个耳廓形结构，所述耳廓形结构的数目和位置与所述钩簧相对应；在该卡具的基座形成的多个与所述弹簧片容纳槽对应的凹陷部；设置在该卡具基座上的至少两个突出部，该突出部被设置为穿过对应的限位导向槽；以及安装在每个凹陷部的可进行翘翘板运动的弓形爪，其中，每个弹簧片的自由端与对应弓形爪的上表面保持弹性接触；以及

管状弹簧，位于柱形卡具的外壁和筒形卡具导套的第二中心通孔的内壁之间，并被约束在所述卡具基座与所述端帽的下表面之间，

其中，当所述步进驱动单元的转轴丝杠转动使得所述卡具导套相对于所述卡具上下运动时，所述钩簧的钩部沿着所述耳廓形结构两侧的导槽滑动，并且每个弹簧片沿着对应弓形爪的上表面滑动，从而使得弓形爪张合以进行印章的释放和抓取。

2.如权利要求1所述的多印章执行机构，其中，在所述耳廓形结构两侧的导槽中，在所述耳廓形结构的各个分岔处分别设置有具有单侧斜坡的台阶。

3.如权利要求1所述的多印章执行机构，其中，所述每个钩簧的钩部与该钩簧的杆部之间的夹角小于直角，所述耳廓形结构上的凹窝的侧壁的倾斜程度与相应的钩簧的钩部的倾斜程度相适应。

4.如权利要求1所述的多印章执行机构，还包括助转单元和转章控制单元，其中，

所述助转单元被设置在所述步进驱动单元与所述印章执行单元之间，用于在该助转单元与所述步进驱动单元的外壳和所述印章执行单元的上端均接触时，使所述步进驱动单元的转轴带动所述印章执行单元转动，

所述转章控制单元用于控制所述步进驱动单元的转动以使所述弓形爪所保持的印章转动，包括：

命令接收单元，用于接收包含印章转动角度的转章命令；

位置检测单元，用于检测所述印章执行单元的转动角度；以及

转动控制单元，用于控制所述步进驱动单元的转动以使得所述印章执行单元向上运动，并且当所述位置检测单元检测到的所述印章执行单元的转动角度等于所述转章命令中包含的印章转动角度时，停止所述步进驱动单元的转动。

5.如权利要求4所述的多印章执行机构，其中，所述位置检测单元包括一对霍尔传感器以及多个磁体，该一对霍尔传感器被固定在所述安装架和所述印章执行单元中的一个上，该多个磁体按预定的间隔与所述一对霍尔传感器相对应地固定在所述安装架和所述印章执行单元中的另一个上。

6.如权利要求1所述的多印章执行机构，其中，所述弹簧片容纳槽包括4个弹簧片容纳槽，所述弹簧片包括4个弹簧片，所述弓形爪包括4个弓形爪。

7.一种用印机，包括：

基座；

两个第一方向导轨，固定在所述基座上；

一个第二方向导轨，与所述两个第一方向导轨垂直，该第二方向导轨的两端分别可移动地支撑在所述两个第一方向导轨上；

如权利要求1到6中的任一权利要求所述的多印章执行机构，其中，所述安装架可移动地支撑在所述第二方向导轨上；

驱动单元，用于驱动所述第二方向导轨沿所述第一方向导轨移动和驱动所述安装架沿所述第二方向导轨移动来抓取印章进行盖章；以及

多个印章，设置在所述基座上。

8.如权利要求7所述的用印机，还包括：

盖章起始信号生成单元，用于生成盖章起始信号；以及

盖章控制单元，用于在接收到盖章起始信号后，使得所述步进驱动单元的转轴丝杠同方向继续转动，步进预定的步数以完成盖章。

9.如权利要求8所述的用印机，其中，所述两个第一方向导轨中的一个第一方向导轨包括一个侧向开口的第一方向导轨槽，所述第一方向导轨槽包括上槽壁和下槽壁，该上槽壁上具有第一导电段，所述第二方向导轨的一端具有第二导电段，该端可移动地嵌入所述第一方向导轨槽中并支撑在所述下槽壁上，该第二导电段与所述第一导电段可接触地隔开，

其中，所述第二方向导轨的具有第二导电段的一端的高度小于所述第一方向导轨槽的上槽壁和下槽壁之间的间距，当所述第二导电段与所述第一导电段接触时，所述盖章起始信号生成单元生成盖章起始信号。

10.如权利要求7所述的用印机，其中，还包括用于将用印文件形成相应的电子文本和/或图像文件的成像装置，该成像装置的光学等效位置被设置在所述用印文件的上方。

11.如权利要求10所述的用印机，其中，还包括反射镜，该反射镜被设置在所述用印文件的上方，其镜面相对于水平面45°倾斜朝下，所述成像装置通过所述反射镜将所述用印文件形成相应的电子文本和/或图像文件。

12.如权利要求7到11中的任一权利要求所述的用印机，还包括印章适配器，该印章适配器的上部呈半球形，其下部连接所述印章的把柄末端。

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