CN105965563A - 一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其主要针对常规的切刀驱动机构做出改进，在受切刀冲压驱动气缸驱动控制的切刀安装架四周设计了若干切刀可控调节单元来替代原先僵固的切刀安装机构；这种切刀可控调节单元均包括固定垂向切刀的装夹块、连接驱动该装夹块横向活动的横向位移伺服驱动装置以及连接驱动所述横向位移伺服驱动机构旋转的水平转角伺服驱动装置，还包括PLC控制器，用以控制横向位移和水平转角两套伺服驱动装置动作。上述切刀可控调节单元给予了切刀横向和旋转方面的自由度，能够在一定范围内自由调节切刀的间距和角度，增加热转印膜的裁切形状和尺寸以适应需求，提高生产效率的同时节约了企业生产成本。
Description
技术领域
本发明属于热转印膜生产设备技术领域，具体涉及一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置。
背景技术
热转印生产通常是指将制好的热转印膜进行裁切并对位压覆到基材上的工艺，行业内原先都是由人工来操作，但缺点显而易见，效率低下，精度差，并且存在多张膜堆叠难分离而一并转印的情况，材料浪费严重。为此，行业内通过不断摸索研发，设计出了自动化程度较高的生产设备。
目前行业内广泛使用的一类用于热转印膜裁切移印的自动化设备其结构通常为：支架、通过升降驱动机构设置在支架上的热转印膜定位裁切机构、设置在热转印膜定位裁切机构下方的基材定位机构，以及用于将热转印膜定位裁切机构和定位机构中间输送通过的卷筒机构。热转印膜定位裁切机构主要包括热转印膜压板、设置在该压板四周的上吸盘以及一圈由气缸驱动上下活动的切刀。基材定位机构则包含基材定位台板及设置在台板四周与上吸盘对应的下吸盘，整个机构采用
PLC
控制。
工作时，通过设计在切刀旁的位置传感器感测热转印膜上的标示点，假如对位成功则
PLC
控制器发出信号驱动卷筒机构停止动作，同时热转印膜定位裁切机构下降并启动上吸盘，使得热转印膜被吸附并贴靠在压板上。然后切刀动作进行裁切，最后热转印膜压板继续下压，上下吸盘吸合，将热转印膜压紧在台板基材上实施热转印。
当然上述机构大大提高了生产效率，且定位精度相比人工提高不少，然而在长期实践中，我们依旧发现其存在下述问题：由于这类设备中的热转印膜四周的一圈切刀是固定的，无法相对调节间距和角度，因此其往往只能裁切产生一种固定形状（通常为矩形）和尺寸的热转印膜。而市场对于热转印膜的具体要求是复杂而多变的，显然一种固定形状和尺寸的产品无法很好的适应市场需求，给企业带来较高的效益。而为了改变尺寸和形状，目前企业的做法较为单一和笨拙，即拆卸更换整圈切刀。针对一批次产品的裁切就要重新开模加工制作对应的切刀，对于企业来说，不仅拆卸更换费时费力，影响了生产效率，且生产成本也大大增加。
发明内容
本发明目的是：针对背景技术提及的不足而提供一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，该装置能够在一定范围内自由调节切刀的间距和角度，增加热转印膜的裁切形状和尺寸以适应需求，提高生产效率的同时节约企业生产成本。
本发明的技术方案是：一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，包括支架、通过升降驱动机构设置在支架上的热转印膜定位裁切机构、设置在热转印膜定位裁切机构下方的基材定位机构以及用于将热转印膜定位裁切机构和定位机构中间输送通过的卷筒机构；所述热转印膜定位裁切机构包括切刀驱动机构、主安装板以及固定在主安装板下部的热转印膜压板，所述基材定位机构包括与热转印膜压板相对的基材定位台板；其特征在于所述切刀驱动机构包括切刀安装架、驱动该切刀安装架上下活动的切刀冲压驱动气缸以及设于该切刀安装架上并围绕所述热转印膜压板分布的若干切刀可控调节单元；所述切刀可控调节单元均包括固定垂向切刀的装夹块、连接驱动该装夹块横向活动的横向位移伺服驱动装置以及连接驱动所述横向位移伺服驱动机构旋转的水平转角伺服驱动装置，还包括
PLC
控制器，所述横向位移伺服驱动装置和水平转角伺服驱动装置均与
PLC
控制器电连接。
进一步的，本发明中所述切刀驱动机构还包括气缸定位座，该气缸定位座设于所述主安装板的上方，并通过纵向连接杆与所述主安装板连接固定同步活动，所述切刀冲压驱动气缸固定在该气缸定位座上。
更进一步的，本发明中所述切刀安装架上部固定有若干纵向的导向钉，而气缸定位座上设有与导向钉配合的导向孔，所述各导向钉伸出所述气缸定位座的一端均设有帽部，该帽部与气缸定位座之间设有套在导向钉上的复位弹簧。导向钉的设计一方面承担对于切刀安装架较好的悬吊定位功能，优化切刀安装架的配重，同时又能够提高切刀冲压时切刀安装架的动作精度，大大增加整套切刀驱动机构的工作协调性和可靠性。
更进一步的，本发明中所述支架包括纵向设置的导向杆，所述气缸定位座上连接有与导向杆配合的滑套。导向杆和滑套配合以增加整个热转印膜定位裁切机构上下活动的协调性和可靠性。
优选的，本发明中所述水平转角伺服驱动装置为伺服旋转电机，该伺服旋转电机的输出转轴直接与横向位移伺服驱动机构连接固定。
优选的，本发明中所述横向位移伺服驱动装置为伺服丝杠副，伺服丝杠副即常规的丝杠与伺服电机的组合，丝杠部分包括平移螺母块，所述装夹块与该平移螺母块固定；或者所述横向位移伺服驱动装置为伺服直线电机，包括次级块，所述装夹块与该次级块固定。
同常规技术一样，本发明中所述热转印膜定位裁切机构还包括设置在主安装板上并位于所述热转印膜压板四周的若干上吸盘，而所述基材定位机构则还包含设置在所述基材定位台板四周并与上吸盘对应的下吸盘。上吸盘用于将热转印膜吸附至热转印膜压板上，而当热转印膜压板带动热转印膜向下与基材定位台板表面的基材压合时，下吸盘与上吸盘吸合以增强热转印膜张力。
进一步的，本发明中所述基材定位台板四周还设有红外位置检测传感器，所述热转印膜上预设有供红外位置检测传感器检测对位的标示点，所述卷筒机构和红外位置检测传感器均与
PLC
控制器相连。
所述卷筒机构参见常规技术，具有放卷辊和收卷辊，受
PLC
控制器控制进行热转印膜的输送。输送中当红外位置检测传感器感测到热转印膜上预设的标示点到位时，即向
PLC
控制器发出制动信号，使得卷筒机构停止运转。此处需要说明，现有技术中红外位置检测传感器通常设置在切刀旁边，这是因为其切刀是固定部件，而本发明中，切刀的位移和角度都会变动假如不及时归位，那传感器的对位感测数据就会不准确。因此我们考虑将红外位置检测传感器设计在基材定位台板的四周，给予其相对稳固的环境。
优选的，本发明中所述升降驱动机构为升降气缸，升降气缸受
PLC
控制器驱动，控制整个热转印膜定位裁切机构的上下升降。
本发明的优点是：
1
．本发明在实际操作时，通过
PLC
控制器控制横向位移伺服驱动装置和水平转角伺服驱动装置动作，对切刀的间距和角度进行调节，调节完毕后四周切刀再移动拼接起来，根据实际需要改变热转印膜上的裁切区域形状和尺寸，相比常规的“矩形”单一固定形状，进一步增加了包括三角形，菱形，平行四边形以及其他多种裁切形状，满足了市场需求，提高了企业市场竞争力。
2.
由于本发明能够轻松快捷的实现热转印膜裁切形状的改变，无需像常规技术那样重新开模制造切刀，也无需频繁拆卸更换切刀，故不仅大大提高了企业生产效率，同时也进一步节约了企业的生产成本，这在长期生产中，给企业带来了利益是巨大的。
3.
由于本发明的切刀安装架上采用切刀可控调节单元来替换原来单纯的切刀，其重量平衡性是应该考虑的重要因素，假如切刀安装架在实际冲切时，平衡性较差，则会大大降低裁切精度和整个机构的工作稳定性。为此，本发明中进一步将气缸定位座和切刀安装架通过导向钉相联系，导向钉一方面承担对于切刀安装架较好的悬吊定位功能，优化切刀安装架的配重，另一方面又能够提高切刀冲压时切刀安装架的动作精度，大大增加整套切刀驱动机构的工作协调性和可靠性。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图
1
为本发明的结构示意图。
其中：
1
、支架；
2
、热转印膜；
3
、主安装板；
4
、热转印膜压板；
5
、基材定位台板；
6
、切刀安装架；
7
、切刀冲压驱动气缸；
8
、切刀；
9
、装夹块；
10
、气缸定位座；
11
、连接杆；
12
、导向钉；
12a
、帽部；
13
、复位弹簧；
14
、滑套；
15
、伺服旋转电机；
16
、伺服丝杠副；
17
、上吸盘；
18
、下吸盘；
19
、红外位置检测传感器；
20
、放卷辊；
21
、收卷辊。
具体实施方式
实施例：如图
1
所示为本发明一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置的具体实施方式，其具有支架
1
、通过升降驱动机构设置在支架
1
上的热转印膜定位裁切机构、设置在热转印膜定位裁切机构下方的基材定位机构以及用于将热转印膜
2
从所述裁切机构和定位机构中间输送通过的卷筒机构。本实施例中所述卷筒机构同常规技术一样具有放卷辊
20
和收卷辊
21
，受
PLC
控制器（图中未画出）控制进行热转印膜
2
的输送。所述升降驱动机构为升降气缸（图中未画出），升降气缸受
PLC
控制器驱动，控制整个热转印膜定位裁切机构的上下升降。
本实施例中所述热转印膜定位裁切机构的构成包含：切刀驱动机构、主安装板
3
、固定在主安装板
3
下部的热转印膜压板
4
以及设置在主安装板
3
上并位于所述热转印膜压板
4
四周的若干上吸盘
17
（呈矩形分布的四个），所述基材定位机构包括与热转印膜压板
4
相对的基材定位台板
5
和设置在所述基材定位台板
5
四周并与上吸盘
17
对应的下吸盘
18
。所述基材定位台板
5
四周还设有红外位置检测传感器
19
（通常设置矩形分布的四个，形成一个对位框），所述热转印膜
2
上预设有供红外位置检测传感器
19
检测对位的标示点，所述卷筒机构和红外位置检测传感器
19
均与
PLC
控制器相连。输送中当红外位置检测传感器
19
感测到热转印膜
2
上预设的标示点到位时（进框），即向
PLC
控制器发出制动信号，使得卷筒机构停止运转。上吸盘
17
用于将热转印膜
2
吸附至热转印膜压板
4
上，而当热转印膜压板
4
带动热转印膜
2
向下与基材定位台板
5
表面的基材压合时，下吸盘
18
与上吸盘
17
吸合以增强热转印膜
2
张力。
本发明的主要改进在于所述切刀驱动机构，该机构由主安装板
3
、切刀安装架
6
、驱动该切刀安装架
6
上下活动的切刀冲压驱动气缸
7
以及设于该切刀安装架
6
上并围绕所述热转印膜压板
4
分布的四个切刀可控调节单元共同组成（图中只能见左右对称的两个，前后两个不可见）。气缸定位座
10
设于所述主安装板
3
的上方，并通过纵向连接杆
11
（
4
根）与所述主安装板
3
连接固定同步活动，所述切刀冲压驱动气缸
7
固定在该气缸定位座
10
上。所述切刀安装架
6
上部左右对称并排固定有若干纵向的导向钉
12
（
3
根为一组，共
12
根），而气缸定位座
10
上设有与导向钉
12
配合的导向孔，所述各导向钉
12
伸出所述气缸定位座
10
的一端均设有帽部
12a
，该帽部
12a
与气缸定位座
10
之间设有套在导向钉
12
上的复位弹簧
13
。
本实施例中所述支架
1
上设有纵向设置的导向杆
1a
，所述气缸定位座
10
上连接有与导向杆
1a
配合的滑套
14
。
本实施例中每个切刀可控调节单元由固定垂向切刀
8
的装夹块
9
、连接驱动该装夹块
9
横向活动的横向位移伺服驱动装置以及连接驱动所述横向位移伺服驱动机构旋转的水平转角伺服驱动装置共同构成。所述水平转角伺服驱动装置为伺服旋转电机
15
，该伺服旋转电机
15
的输出转轴直接与横向位移伺服驱动机构连接固定。所述横向位移伺服驱动装置为常规的伺服丝杠副
16
，包括平移螺母块，所述固定切刀
8
的装夹块
9
与该平移螺母块固定。
本发明通过
PLC
控制器控制伺服丝杠副
16
和伺服旋转电机
15
动作，对切刀
8
的间距和角度进行调节，调节完毕后四周切刀
8
再移动拼接起来，根据实际需要改变热转印膜
2
上的裁切区域形状和尺寸，相比常规的“矩形”单一固定形状，进一步增加了包括三角形，菱形，平行四边形以及其他多种裁切形状，满足了市场需求，提高了企业市场竞争力。
并且由于本发明能够轻松快捷的实现热转印膜
2
裁切形状的改变，无需像常规技术那样重新开模制造切刀，也无需频繁拆卸更换切刀，故不仅大大提高了企业生产效率，同时也进一步节约了企业的生产成本，这在长期生产中，给企业带来了利益是巨大的。
此外，由于本发明的切刀安装架
6
上采用切刀可控调节单元来替换原来单纯的切刀，其重量平衡性是应该考虑的重要因素，假如切刀安装架
6
在实际冲切时，平衡性较差，则会大大降低裁切精度和整个机构的工作稳定性。为此，本发明中进一步将气缸定位座
10
和切刀安装架
6
通过导向钉
12
相联系，导向钉
12
一方面承担对于切刀安装架
6
较好的悬吊定位功能，优化切刀安装架
6
的配重，另一方面又能够提高切刀
8
冲压时切刀安装架
6
的动作精度，大大增加整套切刀驱动机构的工作协调性和可靠性。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，包括支架（1）、通过升降驱动机构设置在支架（1）上的热转印膜定位裁切机构、设置在热转印膜定位裁切机构下方的基材定位机构以及用于将热转印膜（2）从所述裁切机构和定位机构中间输送通过的卷筒机构；所述热转印膜定位裁切机构包括切刀驱动机构、主安装板（3）以及固定在主安装板（3）下部的热转印膜压板（4），所述基材定位机构包括与热转印膜压板（4）相对的基材定位台板（5）；其特征在于所述切刀驱动机构包括切刀安装架（6）、驱动该切刀安装架（6）上下活动的切刀冲压驱动气缸（7）以及设于该切刀安装架（6）上并围绕所述热转印膜压板（4）分布的若干切刀可控调节单元；所述切刀可控调节单元均包括固定垂向切刀（8）的装夹块（9）、连接驱动该装夹块（9）横向活动的横向位移伺服驱动装置以及连接驱动所述横向位移伺服驱动机构旋转的水平转角伺服驱动装置，还包括PLC控制器，所述横向位移伺服驱动装置和水平转角伺服驱动装置均与PLC控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于切刀驱动机构还包括气缸定位座（10），该气缸定位座（10）设于所述主安装板（3）的上方，并通过纵向连接杆（11）与所述主安装板（3）连接固定同步活动，所述切刀冲压驱动气缸（7）固定在该气缸定位座（10）上。
3.根据权利要求2所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述切刀安装架（6）上部固定有若干纵向的导向钉（12），而气缸定位座（10）上设有与导向钉（12）配合的导向孔，所述各导向钉（12）伸出所述气缸定位座（10）的一端均设有帽部（12a），该帽部（12a）与气缸定位座（10）之间设有套在导向钉（12）上的复位弹簧（13）。
4.根据权利要求2所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述支架（1）包括纵向设置的导向杆（1a），所述气缸定位座（10）上连接有与导向杆（1a）配合的滑套（14）。
5.根据权利要求1所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述水平转角伺服驱动装置为伺服旋转电机（15），该伺服旋转电机（15）的输出转轴直接与横向位移伺服驱动机构连接固定。
6.根据权利要求1或5所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述横向位移伺服驱动装置为伺服丝杠副（16），包括平移螺母块，所述装夹块（9）与该平移螺母块固定；或者所述横向位移伺服驱动装置为伺服直线电机，包括次级块，所述装夹块（9）与该次级块固定。
7.根据权利要求1所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述热转印膜定位裁切机构还包括设置在主安装板（3）上并位于所述热转印膜压板（4）四周的若干上吸盘（17），而所述基材定位机构则还包含设置在所述基材定位台板（5）四周并与上吸盘（17）对应的下吸盘（18）。
8.根据权利要求1所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述基材定位台板（5）四周还设有红外位置检测传感器（19），所述热转印膜（2）上预设有供红外位置检测传感器（19）检测对位的标示点，所述卷筒机构和红外位置检测传感器（19）均与PLC控制器相连。
9.根据权利要求1所述的一种具有切刀自由调节功能的热转印膜裁切装置，其特征在于所述升降驱动机构为升降气缸。
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