CN103182868B - 一种刻印设备 - Google Patents

Abstract

一种刻印设备，采用冲压方式实现刻印，包括冲刻机构和传送机构，冲刻机构包括两个气缸、通过多根支柱相联接的上模板和下模板，以及由两个气缸分别推动的两组冲头组件，其中两个气缸安装在上模板上，并穿过上模板推动冲头组件上下运动；每组冲头组件包括两个冲头，冲头上装有字模或型模，以在待刻工件上刻印出文字或图案。本发明的一共四个冲头最多可以一次刻出四个标记，每个工艺节拍在冲刻工位上可以有两个工件同时完成刻印，若是每个工件只需有一处标记，则可一次处理四个工件，大大提高了刻印效率。本发明的链板结构宽大扎实，足以直接承受两个气缸通过四个冲头施加的高达10吨的冲击力。

Description

一种刻印设备

技术领域

本发明涉及一种刻印设备，用于在金属零件上刻印文字、图案。

背景技术

为了进行质量管控，很多行业，例如汽车工业中，都要求各种零部件均刻印有批号、货号之类的标识信息，以便后续的质量追踪。目前常见的标记方法包括在模具中预先刻制文字或图样，使得注塑或铸造的零件成型时即带有需要的信息，或者，在成品零件上用人工或机械的方式打上标记，或者采用化学蚀刻、激光或等离子烧灼等方法进行标记。

人工打标效率低下，化学蚀刻则会造成污染，并且对于金属零件表面的保护也是一个问题，激光或等离子设备价格高昂，用烧灼的方式标刻速度也不高。用机械冲压的方法打标相对较为经济，但是目前常见的冲压装置只有一个冲头，工作效率也不高。

另外，自动化连续运行的冲压装置中，为了输送待标刻的工件到达打标位置，需要使用传送带或传输链。目前常见的传送带质地柔软，传输链节距较小，在冲刻坚硬工件时，这些传送机构不能直接承受高达10吨的冲击力。因此，现有技术的冲压装置还需要一个上料机构，将传送带或传输链送来的工件摆放到一个稳固的工位，然后方可进行冲制，因此结构复杂，工序步骤多，生产效率较低。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种成本经济、结构简单、高效率的刻印装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种成本经济、结构简单、高效率的刻印设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种刻印设备，其特征在于，采用冲压方式实现刻印，包括冲刻机构和传送机构；其中所述冲刻机构包括两个气缸、通过多根支柱相联接的上模板和下模板，以及由所述两个气缸分别推动的两组冲头组件，其中所述两个气缸安装在所述上模板上，并穿过所述上模板推动所述冲头组件上下运动；每组冲头组件包括两个冲头，所述冲头上装有字模或型模，以在待刻工件上刻印出文字或图案；所述传送机构包括第一传动盘、第二传动盘、将所述第一传动盘与所述第二传动盘相连的传动链，以及驱动所述第一传动盘和所述第二传动盘之一的电机；其中，所述第一传动盘和所述第二传动盘分别由两片正多边形的板材对称地紧固在一根传动盘轴的两端制成；所述传动链由多片链板铰接而成，其中，所述链板的宽度与所述两片正多边形的板材间的距离相适应，所述链板的长度与所述正多边形的边长相适应，使得所述链板能够横跨覆盖在所述两片正多边形的板材的各一条边上；所述传送机构将所述待刻工件传递到所述冲刻机构所在的工作位置，无需经过另外的上料机构，即可直接进行冲刻；其中，进行冲刻时，所述第一传动盘、所述第二传动盘和所述传动链处于静止状态，并且在所述工作位置处，所述传动链的上半部分的下表面与所述冲刻机构的所述下模板的上表面接近或者接触。

较佳地，所述的刻印设备中，还包括控制系统，所述控制系统包括计算机、传动盘定位杆和位置传感器，以及控制所述气缸和所述电机的控制元件；所述第一传动盘和所述第二传动盘的表面均开设有排列成两圈的多个孔，其中内圈的孔用于与所述传动盘定位杆配合，实现双重刹车的功能，外圈的孔用于与所述位置传感器配合，实现对所述传动盘运转的监控。

较佳地，所述的刻印设备中，所述传送机构还包括轴距调节组件，以调整所述第一传动盘和所述第二传动盘间的距离。

较佳地，所述的刻印设备中，所述冲刻机构和所述传送机构安装在由支架、第一挡板和第二挡板组成的机架上。

较佳地，所述的刻印设备中，所述电机通过皮带传动或减速箱传动对所述第一传动盘和所述第二传动盘之一进行驱动。

较佳地，所述的刻印设备中，所述正多边形为正六边形。进一步地，所述板材为钢板。

较佳地，所述的刻印设备中，每片所述链板上均设有用于安装待刻工件的治具，并且所述治具上还铰接地设有产品定位件，所述产品定位件可以翻起或放下，以与各种不同形状的所述待刻工件相匹配。

较佳地，所述的刻印设备中，在所述冲刻机构的所述下模板上还设置了辅助定位件，所述辅助定位件与所述传送机构的所述传动链接触，用于监控所述传动链的运动。

本发明的一共四个冲头最多可以一次刻出四个标记。每个工艺节拍在冲刻工位上可以有两个工件同时完成刻印，大大提高了刻印效率。若是每个工件只需有一处标记，则可一次处理四个工件，因此本发明的刻印设备工作效率比现有技术成倍提高。

本发明的链板结构宽大扎实，足以直接承受两个气缸通过四个冲头施加的高达10吨的冲击力。

本发明的传动盘表面分别开设了两圈孔，分别实现双重刹车的功能和对传动盘运转的监控，使得冲压工艺更加安全可靠。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的主体结构示意图；

图2是图1所示实施例的内部结构示意图；

图3是图1所示实施例的传动机构的结构示意图；

图4是图1所示实施例的传动机构中传动盘的结构示意图；

图5是图1所示实施例的控制系统框图。

具体实施方式

如图1、图5所示，本发明的一个较佳实施例是一种用冲压方式实现刻印的设备，主要由冲刻机构10、传送机构50和控制系统30组成。传送机构50将待刻工件90(参见图3)传递到冲刻机构10所在的工位，无需经过另外的上料机构，即可直接进行冲刻。控制系统30通过计算机32对冲刻机构10和传送机构50的同步进行控制。冲刻机构10和传送机构50安装在由支架81、第一挡板83和第二挡板85组成的机架上。

如图1、图2所示，冲刻机构10包括两个气缸11、通过四根支柱13相联接的上模板15和下模板19，以及由两个气缸11分别推动的两组冲头组件17，其中气缸11安装在上模板15上，并穿过上模板15推动冲头组件17上下运动；下模板与第一挡板83和第二挡板85紧固联接。每组冲头组件17包括两个冲头，冲头上装有字模或型模，以在工件上刻印出文字或图案，也就是说，这样的一共4个冲头最多可以一次刻出4个标记。本实施例中，待刻工件90上表面相隔180°的两个部位需要刻印标记，因此，每个工艺节拍在冲刻工位上可以有两个工件同时完成刻印，大大提高了刻印效率。当然，若是每个工件只需有一处标记，则可一次处理四个工件，因此本发明的刻印设备工作效率比现有技术成倍提高。

图2示出本发明的刻印设备主体的内部结构，为了清楚地显示传送机构50，图中拆除了支架81和第一挡板83。传送机构50包括第一传动盘51、第二传动盘59、将这两个传动盘相连的传动链57，以及驱动传动盘的电机(图中未示出)。传送机构50还可包括如图1中所示的轴距调节组件70，用来调整两个传动盘间的距离，使得传动链57运转顺畅。轴距调节组件70可以采用常规的螺纹调节机构实现。本实施例中第一传动盘51是主动轮，电机可通过皮带传动、减速箱传动或其他方式对其进行驱动。当然，在其他具体实施方式中，主动轮也可改为第二传动盘59，不影响本发明的目的。

如图3所示，本实施例的两个传动盘51和59分别由两片正六边形的钢板制成，传动链57由多片链板571铰接而成，其中，链板571的宽度与两片钢板间的距离相适应，长度与六边形的边长相适应，因此链板571可以横跨覆盖在两片钢板的各一条边上。虽然图3中为了清晰起见，只绘出了一个治具54和一个待刻工件90，实际上，每片链板571上均设有安装待刻工件90的治具54。该治具54与待刻工件90的外形尺寸匹配，并且治具54上还可带有产品定位件56。本实施例的产品定位件56可以翻起或放下，适合于不同形状的待刻工件90。

两个传动盘51和59每转动60°为一个工艺节拍。在图1～3中，传动盘和传动链57处于静止状态，并且在冲刻机构的工作位置处，传动链57的上半部分的下表面与冲刻机构10的下模板19的上表面接近甚至可以接触。此时冲刻机构10的气缸11动作，实施冲压。冲压完成后，传动盘转动，传动盘和传动链57进入传送状态。在传送状态中，传动链57的上半部分抬起，与冲刻机构10的下模板19的上表面脱离，传动链57与下模板19之间不会发生摩擦、碰撞。传动盘51和59转过60°后，传动盘和传动链57重新进入静止状态，传动链57的上半部分重新靠近下模板19的上表面，然后开始下一个工艺节拍。

常规的链传动为了传动平稳，传动轮缘会设置数十上百个轮齿，与之配合的传动链的链节很短，若用在此处，难免发生悬垂的链条与下模板间的摩擦碰撞，破坏待刻工件摆放的稳定性，并且细窄的链节无法承受冲压时巨大的冲击力。本发明的链板巧妙地解决了这个问题。本发明的链板571结构宽大扎实，足以直接承受两个气缸通过四个冲头施加的高达10吨的冲击力。

图4以第一传动盘51为例，示出正六边形传动盘的具体结构。传动盘中心部位设置有一个六边形的孔，用来与传动盘轴58(参见图3)配合，传递扭矩。当然，在其他实施方式中，该孔也可以是四边形或其他多边形轮廓，或者与轴之间采用键-槽或花键等方式配合，不影响实现本发明的目的。在传动盘轴58两端分别固定一片正六边形的钢板制成的传动盘结构简单、重量轻巧，能承受较大负载。当然，在其他实施方式中，传动盘也可以采用整体成型或者是其他类似结构，不影响实现本发明的目的。另外，传动盘也可以是用正四边形、正五边形或其他边数不多于十的正多边形板材制作，材料也可以是不局限于钢板的其他金属板材。

如图5所示，控制系统30包括计算机32、传动盘定位杆34和位置传感器36，以及控制气缸11、电机60运作的一些常规控制元件，例如限位器等。在图4所示的传动盘表面分别开设了两圈孔，内圈六个孔33用于与传动盘定位杆34配合，实现双重刹车的功能，外圈六个孔35用于与位置传感器36(图中未示出)配合，实现传动盘运转的监控。所谓双重刹车指的是，首先，计算机控制电机60转动一定角度，对应于一个工艺节拍中传动盘转动60°，转动完成时电机60自身进行一重刹车；其次，此时位置传感器36通过孔35检测到传动盘就位，反馈到计算机32，计算机32控制传动盘定位杆34动作，插入传动盘的六个孔33中的一个中，形成第二重刹车，使得冲压工艺更加安全可靠。本实施例的两个传动盘51、59上均开设了这两圈孔，实际应用中，可以只设置一套传动盘定位杆34和位置传感器36，分别与两个传动盘51、59配合运作；也可以将这套传动盘定位杆34和位置传感器36与其中一个传动盘配合运作；还可以设置两套传动盘定位杆34和位置传感器36，同时与两个传动盘51和59配合运作。

另外，如图2所示，本实施例在冲刻机构10的下模板19上还设置了杆状的辅助定位件31，与传送机构50的传动链57接触，用于监控传动链57的运动。辅助定位件31检测到的信号可作为计算机32的额外信号输入，进一步提高设备的安全性，也可以作为同步信号，提供其他对刻印完成的工件进行后续加工的设备。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种刻印设备，其特征在于，采用冲压方式实现刻印，包括冲刻机构和传送机构；其中

所述冲刻机构包括两个气缸、通过多根支柱相联接的上模板和下模板，以及由所述两个气缸分别推动的两组冲头组件，其中所述两个气缸安装在所述上模板上，并穿过所述上模板推动所述冲头组件上下运动；每组冲头组件包括两个冲头，所述冲头上装有字模或型模，以在待刻工件上刻印出文字或图案；

所述传送机构包括第一传动盘、第二传动盘、将所述第一传动盘与所述第二传动盘相连的传动链，以及驱动所述第一传动盘和所述第二传动盘之一的电机；其中，

所述第一传动盘和所述第二传动盘分别由两片正多边形的板材对称地紧固在一根传动盘轴的两端制成；

所述传动链由多片链板铰接而成，其中，所述链板的宽度与所述两片正多边形的板材间的距离相适应，所述链板的长度与所述正多边形的边长相适应，使得所述链板能够横跨覆盖在所述两片正多边形的板材的各一条边上；

所述传送机构将所述待刻工件传递到所述冲刻机构所在的工作位置，无需经过另外的上料机构，即可直接进行冲刻；其中，进行冲刻时，所述第一传动盘、所述第二传动盘和所述传动链处于静止状态，并且在所述工作位置处，所述传动链的上半部分的下表面与所述冲刻机构的所述下模板的上表面接近或者接触。

2.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括计算机、传动盘定位杆和位置传感器，以及控制所述气缸和所述电机的控制元件；所述第一传动盘和所述第二传动盘的表面均开设有排列成两圈的多个孔，其中内圈的孔用于与所述传动盘定位杆配合，实现双重刹车的功能，外圈的孔用于与所述位置传感器配合，实现对所述传动盘运转的监控。

3.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，所述传送机构还包括轴距调节组件，以调整所述第一传动盘和所述第二传动盘间的距离。

4.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，所述冲刻机构和所述传送机构安装在由支架、第一挡板和第二挡板组成的机架上。

5.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，所述电机通过皮带传动或减速箱传动对所述第一传动盘和所述第二传动盘之一进行驱动。

6.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，所述正多边形为正六边形。

7.如权利要求6所述的刻印设备，其特征在于，所述板材为钢板。

8.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，每片所述链板上均设有用于安装待刻工件的治具，并且所述治具上还铰接地设有产品定位件，所述产品定位件可以翻起或放下，以与各种不同形状的所述待刻工件相匹配。

9.如权利要求1所述的刻印设备，其特征在于，在所述冲刻机构的所述下模板上还设置了辅助定位件，所述辅助定位件与所述传送机构的所述传动链接触，用于监控所述传动链的运动。