CN106626760A - 一种全自动凸轮控制高速烫金机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动凸轮控制高速烫金机，该烫金机包括机架、控制面板、凸轮托升装置、凸轮压纸装置、烫金工作台、烫金头、产品夹紧旋转系统、动力系统、动力传递系统、机械手系统(包括上料机械手及上料输送带、下料机械手及下料输送带)，本发明可以针对圆形曲面产品烫金，利用烫金头的竖直方向运动和产品旋转机构的旋转运动使烫金头可以贴紧烫金纸对旋转产品表面进行烫金，烫金效果良好，这种凸轮控制烫金机克服了目前气缸控制烫金机烫金的缺陷，定位准确、运行稳定、烫金质量好和生产效率高的优点，且制作、调试和维护都很方便，是一种低成本、高寿命且技术领先的全自动凸轮控制烫金机。

Description

一种全自动凸轮控制高速烫金机

技术领域

本发明涉及一种全自动凸轮控制高速烫金机，属于自动化烫金机械技术领域。

背景技术

烫金以其使用范围广、质量好、成本低等优点而受到广泛的应用。目前，烫金从开始摆放至烫金工序等大都是由人工操作完成。因此，人工操作使得烫金存在劳动强度高、生产效率低下、生产成本高等问题。

随着烫金产品种类的增多，现有烫金设备也出现了一些自动化的烫金设备，但大多数都是结构复杂，调试难度大，效率低，烫金过程中，烫金速度、温度、压力等因素之间的匹配。在设备等硬件固定的情况下，正确掌握烫印适性是提高烫印质量最重要的手段，对调试人员的技术要求很高，且时间长，具体表现在一下几点：1、烫印不牢。2、烫印不上或图文发花。3、字迹模糊、糊版。4、烫印的图文发虚、发晕。5、图文边缘不平整、不清晰。6、传动工位较多，增加产品转换的成本及时间。7、烫金周期动作包括上料、前后顶夹料、烫金、前后顶松开、下料、动作多、影响速度。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种全自动凸轮控制高速烫金机。主要解决了现有的烫金机烫金速度慢，烫金质量不稳定的问题，该烫金机结构简单合理，在烫金时能保持固定烫金介质，工作可靠性高、烫金速度快、烫金效果好、烫金质量稳定、显著提高烫金质量。

本发明可以通过采取以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种全自动凸轮控制高速烫金机，该烫金机包括机架、控制面板、凸轮托升装置、凸轮压纸装置、烫金工作台、烫金头、产品夹紧旋转系统、动力系统、动力传递系统、机械手系统(包括上料机械手及上料输送带、下料机械手及下料输送带)，本发明可以针对圆形曲面产品烫金，利用烫金头的竖直方向运动和产品旋转机构的旋转运动使烫金头可以贴紧烫金纸对旋转产品表面进行烫金，烫金效果良好，这种凸轮控制烫金机克服了目前气缸控制烫金机烫金的缺陷，定位准确、运行稳定、烫金质量好和生产效率高的优点，且制作、调试和维护都很方便，是一种低成本、高寿命且技术领先的全自动凸轮控制烫金机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动凸轮控制高速烫金机，该烫金机包括机架、控制面板、凸轮托升装置、凸轮压纸装置、烫金工作台、烫金头、产品夹紧旋转系统、动力系统、动力传递系统、机械手系统包括上料机械手及上料输送带、下料机械手及下料输送带。

凸轮托升装置由托升凸轮机构17和托轨27组成，起着支撑作用，托升凸轮17上，带着托轨27垂直向上运动，托起圆形产品29以免烫金头19在气缸20压力作用下压偏圆形产品29烫金位置。

凸轮压纸装置由压纸凸轮机构22和压杆28组成，压纸凸轮22带着压杆28垂直向下运动，将烫金纸18双向拉伸张紧于圆形产品29的外圆柱面上。

烫金控制装置由烫金头19和气缸20组成，气缸20带着烫金头19垂直向下运动，压紧烫金纸18于圆形产品29的外圆柱面上，使烫金头19与圆形产品29的外圆柱面存现线接触。

动力系统由三相交流电动机1、烫金纸进给步进电机23、烫金纸回步进电机24和产品烫金旋转电机26组成，用于给整个烫金机械提供各个功能所需的动力及运动。

机械手系统，包括上料机械手系统32(上料输送带，上料机械手)、下料机械手系统33(下料输送带，下料机械手)。

电机26启动后，用于带着与其连接的夹紧圆形产品29的夹具旋转，准备烫金。

烫金纸进给步进电机23，其主轴21旋转不断的释放烫金纸18用于圆形产品29烫金。

烫金纸回收步进电机24，其主轴25旋转用于回收圆形产品29的废旧烫金纸18。

产品工装位夹紧系统，包括控制上料位(上料夹住产品)、外表面除尘位、产品烫金位、下料位(松开产品下料)，所述的机产品工装位夹紧系统还设有旋转伺服电机，带动夹具及烫金产品旋转。

作为本发明的进一步改进：

所述烫金采用转盘式烫金，转盘式烫金效率高，稳定性好，不需要重复装夹，节省时间，保证烫金质量。

所述托料控制系统、压纸控制系统转换动作均采用凸轮连杆机构传动控制，凸轮控制传动平稳，传动精度高。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

1、烫金产品托起及烫金纸压紧装置采用全凸轮控制，走位控制精确，稳定可靠。直接用参数设定烫金产品的外形尺寸，圆形曲面产品全由参数化设置，无需调整机械结构，可以做到圆形曲面产品全自动化烫金。

2、与由气缸控制的烫金产品托起装置及气缸控制的烫金纸压紧装置相比，凸轮控制烫金产品托起装置及烫金纸压紧装置定位更加精确稳定可靠，质量更高，解决了气缸控制烫金存在的缺陷。

3、该凸轮控制烫金机为转盘式结构，简单且容易调试，减少了烫金产品烫金过程的动作，满足了现有产品烫金稳定可靠问题。

4、该凸轮控制烫金机直接在转动的工位上完成烫金动作，烫金周期短，烫金效率高。

5、上料机械手系统(上料输送带，上料机械手)、下料机械手系统(下料输送带，下料机械手)安装在同一侧，降低了强度，节省了人工成本，提高了效益。

附图说明

附图中的标记为：如图1所示1-交流电动机，2-交流电动机主轴，3-旋转编码器，4-第一皮带，5-第一传动轴，6-减速器，7-第一锥齿轮，8-第二锥齿轮，9-第二传动轴，10-第二皮带，11-第三传动轴，12-分割器，13-第三锥齿轮，14-第四锥齿轮，15-第四传动轴，16-第分度转盘，17-托升凸轮，18-烫金纸，19-烫金头，20-烫金气缸，21-烫金纸进给步进电机主轴，22-压纸凸轮，23-烫金纸进给步进电机，24-烫金纸回收步进电机，25-烫金纸回收步进电机主轴，26-产品旋转电机，27-托轨，28-压杆，29-圆形产品，30-控制面板，31-机架，32-上料机械装置，33-下料机械装置。

图1是本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机的机电传动原理示意图。

图2是本发明的凸轮控制烫金机图。

图3是本发明的凸轮控制装置结构示意图。

图4是本发明的凸轮控制装置及转盘分割器结构示意图。

图5是本发明的产品烫金工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细描述。

本发明的工作原理：

如图1、图2、图3、图4、图5，烫金的动作顺序为：首先操作人员打开控制面板30，启动电机1及上料输送机械系统32的控制电动机，把圆形产品29放至上料机械系统32的输送带上，上料输送带将圆形产品29输送到上料机械手的吸盘下方位置，上料机械手的吸盘吸住圆形产品29，按照圆形产品29的正确方向摆放，如果方向相反，则由吸盘上方的旋转气缸旋转180度后，再放在输送带上，待圆形产品29传送到产品上料夹紧位时，转盘16上的夹具夹紧圆形产品29，分割器12上与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15带着转盘16顺时针旋转30度，此时圆形产品29转移到产品表面除尘位，在表面除尘装置的作用下对圆形产品29表面除尘后，分割器12上与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15带着转盘16顺时针继续旋转30度后，圆形产品29转移到烫金位，电机1的动力通过皮带传动传递到与第三传动轴11连接的托升凸轮17上，带着托轨27垂直向上运动，托起圆形产品29，然后电机1的动力通过皮带传动传递到与第三传动轴11连接的压纸凸轮22动作，带着压杆28垂直向下运动，将烫金纸18双向拉伸张紧于圆形产品29的外圆柱面上，然后气缸20带着烫金头19垂直向下运动，压紧烫金纸18于圆形产品29的外圆柱面上，使烫金头19与圆形产品29的外圆柱面存现线接触，然后与夹紧圆形产品29的夹具连接的电机26启动，带着圆形产品29旋转，然后烫金纸进给步进电机23主轴21旋转不断的释放烫金纸用于圆形产品29烫金，烫金纸回收步进电机24的主轴25旋转用于回收圆形产品29的废旧烫金纸，待与夹紧圆形产品29的夹具连接的电机26的主轴带着圆形产品29旋转360度后，整个烫金过程结束，分割器12上与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15带着转盘16顺时针继续旋转30度后，圆形产品29转移到产品下料位，圆形产品29被下料机械手抓取输送到下料输送机械系统33的传送带上，从而完成整个圆形产品29的全自动凸轮控制高速烫金。

如图1、图2所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，为了使转盘16旋转精度更高更加可靠，一种全自动凸轮控制高速烫金机安装了凸轮分割器12，凸轮分割器12安装在机架上，转盘16安装在分割器12上。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，转盘16通过与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15与分割器12连接，分割器12经过与第三锥齿轮13连接的第二传动轴9与减速器6连接，减速器6通过第一传动轴5经过第一皮带4与交流电动机1主轴2与交流电动机1连接，交流电动机1启动后动力经过与主轴2连接的第一皮带4传递到第一传动轴5和减速器6的锥齿轮7和8上，通过第二传动轴9传递到分割器12的第四传动轴15上，分割器12的第四传动轴15带动转盘16旋转，转盘16转过30度后，进入下一个工位。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，与托轨27连接的托升凸轮17经过贯穿分割器12的第三传动轴11经第二皮带10、第一传动轴5、第一皮带4、交流电动机主轴2与交流电动机1连接，交流电动机1启动后将动力经过交流电动机主轴2通过第一皮带4、第一传动轴5、第二皮带10将动力传递到与第三传动轴11连接的托升凸轮17上，升凸轮17带着托轨27垂直向上运动，托起圆形产品29。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，与压杆28连接的压纸凸轮22经过贯穿分割器12的第三传动轴11经第二皮带、第一传动轴5、第一皮带4、交流电动机主轴2与交流电动机1连接，交流电动机1启动后将动力经过交流电动机主轴2通过第一皮带4、第一传动轴5、第二皮带10将动力传递到与第三传动轴11连接的压纸凸轮22上，压纸凸轮22带着压杆28垂直向下运动，将烫金纸18双向拉伸张紧于圆形产品29的外圆柱面上。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，烫金头19连接在气缸20上，烫金工艺启动后气缸20带着烫金头19垂直向下运动，压紧烫金纸18于圆形产品29的外圆柱面上，使烫金头19与圆形产品29的外圆柱面存现线接触，准备在圆形产品29的外圆柱面上烫金。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，夹紧圆形产品29的夹具连接的电机26的主轴上，烫金工艺启动后，电动机26启动后，电动机26主轴带着夹紧圆形产品29的夹具旋转，准备在圆形产品29的外圆柱面上烫金。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，烫金纸18通过步进电机23主轴21与步进电机23连接，烫金工艺启动后，烫金纸18进给步进电机23主轴21旋转不断的释放烫金纸18用于圆形产品29烫金。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的一种全自动凸轮控制高速烫金机，烫金纸18通过步进电机24的主轴25与步进电机25连接，烫金工艺启动后，烫金纸18回收步进电机24的主轴25旋转用于回收圆形产品29的废旧烫金纸18。

实施案例：

参考图1、图2、图3、图4、图5，圆形产品高速烫金：首先操作人员打开控制面板30，启动电机1及上料输送机械系统32的控制电动机，把圆形产品29放至上料机械系统32的输送带上，上料输送带将圆形产品29输送到上料机械手的吸盘下方位置，上料机械手的吸盘吸住圆形产品29，按照圆形产品29的正确方向摆放，如果方向相反，则由吸盘上方的旋转气缸旋转180度后，再放在输送带上，待圆形产品29传送到产品上料夹紧位时，转盘16上的夹具夹紧圆形产品29，分割器12上与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15带着转盘16顺时针旋转30度，此时圆形产品29转移到产品表面除尘位，在表面除尘装置的作用下对圆形产品29表面除尘后，分割器12上与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15带着转盘16顺时针继续旋转30度后，圆形烫金产品29转移到烫金位，电机1的动力通过皮带传动传递到与第三传动轴11连接的托升凸轮17上，托升凸轮17带着托轨27垂直向上运动，托起圆形产品29，然后电机1的动力通过皮带传动传递到与第三传动轴11连接的压纸凸轮22上，压纸凸轮22带着压杆28垂直向下运动，将烫金纸18双向拉伸张紧于圆形产品29的外圆柱面上，然后气缸20带着烫金头19垂直向下运动，压紧烫金纸18于圆形产品29的外圆柱面上，使烫金头19与圆形产品29的外圆柱面存现线接触，然后与夹紧圆形产品29的夹具连接的电机26启动，带着圆形产品29旋转，然后烫金纸进给步进电机23主轴21旋转不断的释放烫金纸18用于圆形产品29烫金，烫金纸回收步进电机24的主轴25旋转用于回收圆形产品29的废旧烫金纸18，待与夹紧圆形产品29的夹具连接的电机26的主轴带着圆形产品29旋转360度后，整个烫金过程结束，分割器12上与第四锥齿轮14连接的第四传动轴15带着转盘16顺时针继续旋转30度后，圆形产品29转移到产品下料位，圆形烫金产品29被下料机械手抓取输送到下料输送机械系统33的传送带上，从而完成整个圆形产品29的全自动凸轮控制高速烫金。

综上所述，结合较佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (11)

1.一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于包括机架、控制面板、凸轮托升装置、凸轮压纸装置、烫金工作台、烫金头、产品夹紧旋转系统、动力系统、动力传递系统、机械手系统，包括上料输送机械手系统、下料输送机械手系统。

2.根据权利要求1所述的一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述机械手系统，包括上料机械手系统32(上料输送带，上料机械手)、下料机械手系统33(下料输送带、下料机械手)，上料机械手、下料机械手设有用于吸取待印刷产品的吸盘，所述的吸盘上端安装有旋转气缸，用于调整产品的放置方向，所述的吸盘安装于上料机械手上，所述的上机械手背面设有带动吸盘转动动的触碰开关传感器，用于控制上料机械手的转动位置。

3.根据权利要求1所述的一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于为了使转盘16旋转精度更高更加可靠，旋转式烫金机安装了凸轮分割器12，凸轮分割器12安装在机架31上，转盘16安装在分割器12的第四传动轴15上。

4.根据权利要求1所述的一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述产品工装位夹紧系统，包括控制上料位(上料夹住产品)、外表面除尘位、对产品烫金位、下料位(松开产品下料)。

5.根据权利要求1所述的一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的托料控制装置、压纸控制装置转换动作均采用凸轮机构传动控制，凸轮传动控制平稳，传动精度高。

6.根据权利要求1一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的托料控制装置，包括托升凸轮机构17和托轨27。

7.根据权利要求1一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的压纸控制装置，包括压纸凸轮机构22和压杆28。

8.根据权利要求1一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的烫金控制装置，包括烫金头19和气缸20。

9.根据权利要求1一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的动力系统，包括三相交流电动机1、烫金纸进给步进电机23、烫金纸回步进电机24和产品烫金旋转电机26。

10.根据权利要求1一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的动力传递系统，包括第一皮带4，第一传动轴5，减速器6，(第一锥齿轮7，第二锥齿轮8)，第二传动轴9，第二皮带10，第三传动轴11，分割器12(第三锥齿轮13，第四锥齿轮14)，第四传动轴15。

11.根据权利要求1一种全自动凸轮控制高速烫金机，其特征在于所述的转盘16旋转角度的控制是通过分割器12与安装于交流电动机1主轴2上的旋转编码器3实现。