CN107336516B - 管状系列元件的热转印机及热转印方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管体表面涂层复合技术领域，尤其是一种管状系列元件的热转印机，它包括机架，在机架的一端设置有转印膜卷，在机架上设置有用于水平牵引和裁剪转印膜的牵引装置，在牵引装置牵引的转印膜下方的其中一个侧壁处设置有柱形工装，在与柱形工装相对的转印膜的另一端处设置有夹持装置，所述的夹持装置设置在机架上的导轨上，且夹持装置的移动方向与转印膜卷的轴向一致；在柱形工装上方的机架上设置热辊安装架，在热辊安装架上设置有一根热辊。其热转印方法为利用上述设备进行热转印。本发明所得到的一种管状系列元件的热转印机及热转印方法，能实现对管体进行表面复合转印膜，且能确保转印膜的平整复合，稳定性高。

Description

管状系列元件的热转印机及热转印方法

技术领域

本发明涉及管体表面涂层复合技术领域，尤其是一种管状系列元件的热转印机及热转印方法。

背景技术

现有技术中，对于管体表面的涂层都是采用喷涂或电镀完成，但是众所周知，喷涂和电镀均属于高污染行业，会严重的破坏环境。目前国内外对很多企业对喷涂和电镀都不认可。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种结构简单，能实现在管体的外表面进行转印膜的贴合，且贴合过程中均匀稳定的管状系列元件的热转印机及管状系列元件热转印方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种管状系列元件的热转印机，它包括机架，在机架的一端设置有转印膜卷，在机架上设置有用于水平牵引和裁剪转印膜的牵引装置，在牵引装置牵引的转印膜下方的其中一个侧壁处设置有用于定位管状系列元件的柱形工装，柱形工装的一端通过一个轴座连接在机架上，在机架上设置有一号动力机构带动柱形工装进行转动，所述的柱形工装的轴向与转印膜卷的轴向相互垂直；在柱形工装未与轴座连接的另一端中心处设置轴孔，所述的轴孔的中心与柱形工装在轴座上的转动轴心处于同一直线上，在柱形工装设置有轴孔一端的机架上设置有摆动支撑柱，在摆动支撑柱的上端设置有主轴气缸，主轴气缸的伸缩杆上设置有支撑轴，支撑轴配合进入轴孔内部；在与柱形工装相对的转印膜的另一端处设置有夹持装置，所述的夹持装置设置在机架上的导轨上，且夹持装置的移动方向与转印膜卷的轴向一致；在柱形工装上方的机架上设置热辊安装架，在热辊安装架上设置有一根热辊，热辊的轴向与柱形工装的轴向相同，所述的热辊安装架与机架之间设置有竖直方向的导向轨，在机架上设置有二号动力机构，二号动力机构带动热辊安装架上下移动；在热辊安装架的一端设置有三号动力机构，三号动力机构带动热辊转动；还包括一个控制器，控制器用于控制各部件的运行参数。

上述技术方案，实现自动化转印，性能稳定，且转印过程中，夹持装置将转印膜夹持并始终保持夹持装置与柱形工装之间的转印膜的张力恒定，同时热辊的转动速度独立控制，可在不规则管径的管体表面贴合转印膜时，热辊的速度根据柱形工装的实时线速度进行调整，确保热辊表面线速度与柱形工装表面线速度一致，进而使转印膜贴合更加平稳，不会产生褶皱等。另外，控制器可控制热辊安装架根据柱形工装表面的高度进行实时调整，从而确保热辊与柱形工装之间在任何时间内的压力保持恒定，使得转印膜的贴合稳定性更高。同时摆动支撑柱的设计，能更加方便的将管状系列元件套入柱形工装，而且在热辊加压过程中能确保柱形工装的两端支撑力恒定，确保转印膜在贴合过程中各个区域上所受的压力均衡，从而实现转印膜贴合均匀稳定。

所述的热辊安装架为长条形的半封闭罩体，其下端设置长条形开口，所述的热辊安装在罩体内部，热辊与罩体的两端转动连接，且热辊的周向侧壁的最下端位于罩体外部，所述的热辊为橡皮棍，在罩体内部的橡皮棍的上方设置有加热管，加热管对橡皮棍的表面进行加热。该结构的设计，采用半封闭的罩体的结构作为热辊安装架，并且在热辊上方设置加热管，对热辊的表面加热，而并非采用热辊的内部加热，能使得热辊的表面温度保持均匀，且对热辊的平整度得到有效的控制。因为采用内部加热的热辊而言，在长时间使用后，会造成热辊表面的温度不均匀，而且因热胀冷缩的情况造成热辊表面不够平整，最终会造成对转印膜贴合的稳定性差，容易产生局部压力不够等情况。橡皮棍能使转印膜与管状系列元件之间贴合紧密，防止转印膜受损。

所述的牵引装置的结构为：包括一号夹持组、二号夹持组、三号夹持组，三个夹持组沿柱形工装的轴向并排设置，且每个夹持组包括两个夹持条及设置在夹持条之间的气缸，一号夹持组、二号夹持组和三号夹持组的夹持条的长度方向与转印膜卷的轴向一致；其中靠近转印膜卷的一号夹持组固定在机架上，位于中间位置的二号夹持组与设置在机架上的水平气缸连接，二号夹持组位于水平气缸的伸缩杆上，且水平气缸的伸缩方向与转印膜卷的轴向垂直；与转印膜卷相距最远的三号夹持组设置在机架上的水平滑轨上，且该水平滑轨的方向与转印膜卷的轴向垂直，三号夹持组在机架上的水平移动范围大于柱形工装的长度范围，在机架上设置一个动力装置带动三号夹持组移动；在一号夹持组的其中一条夹持条上设置有一条滑轨，在滑轨上设置有刀片座，刀片座上设置有刀片，在机架上设置另一个动力装置带动刀片座移动，且刀片所在的位置位于水平气缸伸长后的一号夹持组与二号夹持组之间，所述的刀片与一号夹持组之间的距离大于二号夹持组与三号夹持组的厚度之和。上述方案中，对牵引装置的特殊的结构设计，能实现牵引装置的三号夹持组将转印膜夹持并拉至机架的另一端，然后二号夹持组、一号夹持组将其夹持，夹持后利用刀片切割，再整个贴合完成后，二号夹持组、三号夹持组全部收回并与一号夹持组贴合，此时被一号夹持组夹持的转印膜会进入二号夹持组、三号夹持组之间，实现下次拉伸过程中能自动夹持，避免手动操作；而且可在转印膜卷的一端设置阻尼装置，实现转印膜被拉出的时候保持一定的张力，使其处于张紧状态，为后续贴合的平整性提供基础。

所述的夹持装置包括四号夹持组及设置在机架上的滑轨，在四号夹持组与滑轨之间通过支撑滑块连接，在机架上设置一个动力装置带动该滑轨上的支撑滑块移动。

在热辊安装架上靠近夹持装置一侧设置有连接架，连接架的下端的两侧设置有两个摆臂，摆臂的一端与连接架之间销轴连接，两个摆臂的另一端之间设置有压辊，所述的压辊的轴向与柱形工装的轴向一致，在连接架与摆臂之间设置有气缸，气缸带动摆臂摆动。在热辊安装架的下端设置有长条形的毛刷，所述的毛刷的长度方向与热辊的轴向一致；毛刷的高度低于热辊的最低位置；且毛刷位于压辊与热辊之间的空间内。该结构的设计通过压辊及毛刷的配合，能将转印膜输入热辊与柱形工装的过程中产生的一定褶皱等向两侧排除，从而可确保转印膜进入热辊与柱形工装时能完全平整。

在柱形工装侧边的机架上设置有滑轨，所述的滑轨方向与柱形工装的轴向一致，在该滑轨上设置有滑动架，滑动架的顶端设置有朝向柱形工装的压紧气缸，压紧气缸的伸缩杆上设置有橡胶盘，在该滑轨的一端设置有推送气缸，推送气缸的伸缩杆与滑动架连接，且推送气缸带动滑动架在滑轨上移动。该结构的设计，在转印膜贴合完成后，通过压紧气缸时橡胶盘贴合在管状系列元件的表面，然后利用推送气缸将管状系列元件推出柱形工装的一部分，然后在人工拉出，简单方便。因为在长时间转印后，机架内部的温度较高，若直接用人工将管状系列元件取下，操作难度大，容易出现烫伤等事故。

所述的摆动支撑柱与机架之间转动连接，且摆动支撑柱的转轴方向与柱形工装的轴向一致，在机架上设置有摆动机构带动摆动支撑柱转动。

上述橡胶盘的中心与设置在机架上的吸风机连通，用于吸除废气。

采用上述热转印机进行的管状系列元件的热转印方法，将管状系列元件套入柱形工装内，然后摆动支撑柱转动后主轴气缸推出支撑轴，使支撑轴与柱形工装端部的轴孔配合；然后牵引装置夹持转印膜后沿柱形工装的轴向拉出，并在长度覆盖柱形工装后将其裁断；然后夹持装置将与柱形工装相对的转印膜的侧边夹持，同时一号动力机构将柱形工装转动至设定的起始位置，热辊预热后，二号动力机构带动热辊安装架及热辊向下移动，将转印膜的侧壁夹持在热辊与柱形工装之间，而后牵引装置松开对转印膜的夹持，然后三号动力机构带动热辊转动、一号动力机构带动柱形工装转动，而夹持装置逐渐向柱形工装移动，将转印膜全部贴合在管状系列元件的表面；其中控制器控制热辊转动的表面线速度、柱形工装上的管状系列元件的表面线速度及牵引装置向柱形工装移动的速度始终保持一致；贴合完成后将管状系列元件取下，撕下转印膜即可。

上述过程中所涉及的动力装置可以为电动机和传动带的组合，也可以为气缸，当然也可以是电动机与丝杆等组合。在热辊、柱形工装上均可以安装阻尼机构，以确保其转动过程中的稳定性。

本发明中涉及的管状系列元件为截面为圆形或非圆形的管状体，具体主要包括截面为圆形、菱形、异形等。

本发明所得到的一种管状系列元件的热转印机及管状系列元件热转印方法，通过合理的结构及工序的设计，能实现对管体进行表面复合转印膜，且能确保转印膜的平整复合，稳定性高。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构侧视图；

图3为本发明的夹持组的截面示意图；

图4为本发明的摆动支撑柱的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例描述的一种管状系列元件的热转印机，它包括机架1，在机架1的一端设置有转印膜卷9，在机架1上设置有用于水平牵引和裁剪转印膜的牵引装置，在牵引装置牵引的转印膜下方的其中一个侧壁处设置有用于定位管状系列元件的柱形工装3，柱形工装3的一端通过一个轴座2连接在机架1上，在机架1上设置有一号动力机构17带动柱形工装3进行转动，所述的柱形工装3的轴向与转印膜卷9的轴向相互垂直；在柱形工装3未与轴座2连接的另一端中心处设置轴孔，所述的轴孔的中心与柱形工装3在轴座2上的转动轴心处于同一直线上，在柱形工装3设置有轴孔一端的机架1上设置有摆动支撑柱4，如图4所示，在摆动支撑柱4的上端设置有主轴气缸32，主轴气缸32的伸缩杆上设置有支撑轴，支撑轴配合进入轴孔内部；在与柱形工装3相对的转印膜的另一端处设置有夹持装置16，所述的夹持装置16设置在机架1上的导轨上，且夹持装置16的移动方向与转印膜卷9的轴向一致；在柱形工装3上方的机架1上设置热辊安装架6，在热辊安装架6上设置有一根热辊5，热辊5的轴向与柱形工装3的轴向相同，所述的热辊安装架6与机架1之间设置有竖直方向的导向轨7，在机架1上设置有二号动力机构18，二号动力机构18带动热辊安装架6上下移动；在热辊安装架6的一端设置有三号动力机构31，三号动力机构31带动热辊5转动；还包括一个控制器24，控制器24用于控制各部件的运行参数。

实施例2：

如图1、图2所示，本实施例描述的一种管状系列元件的热转印机，它包括机架1，在机架1的一端设置有转印膜卷9，在机架1上设置有用于水平牵引和裁剪转印膜的牵引装置，在牵引装置牵引的转印膜下方的其中一个侧壁处设置有用于定位管状系列元件的柱形工装3，柱形工装3的一端通过一个轴座2连接在机架1上，在机架1上设置有一号动力机构17带动柱形工装3进行转动，所述的柱形工装3的轴向与转印膜卷9的轴向相互垂直；在柱形工装3未与轴座2连接的另一端中心处设置轴孔，所述的轴孔的中心与柱形工装3在轴座2上的转动轴心处于同一直线上，在柱形工装3设置有轴孔一端的机架1上设置有摆动支撑柱4，如图4所示，在摆动支撑柱4的上端设置有主轴气缸32，主轴气缸32的伸缩杆上设置有支撑轴，支撑轴配合进入轴孔内部；在与柱形工装3相对的转印膜的另一端处设置有夹持装置16，所述的夹持装置16设置在机架1上的导轨上，且夹持装置16的移动方向与转印膜卷9的轴向一致；在柱形工装3上方的机架1热辊安装架6，在热辊安装架6上设置有一根热辊5，热辊5的轴向与柱形工装3的轴向相同，所述的热辊安装架6与机架1之间设置有竖直方向的导向轨7，在机架1上设置有二号动力机构18，二号动力机构18带动热辊安装架6上下移动；在热辊安装架6的一端设置有三号动力机构31，三号动力机构31带动热辊5转动；还包括一个控制器24，控制器24用于控制各部件的运行参数。

所述的热辊安装架6为长条形的半封闭罩体，其下端设置长条形开口，所述的热辊5安装在罩体内部，热辊5与罩体的两端转动连接，且热辊5的周向侧壁的最下端位于罩体外部，所述的热辊5为橡皮棍，在罩体内部的橡皮棍的上方设置有加热管8，加热管8对橡皮棍的表面进行加热。

所述的牵引装置的结构为：包括一号夹持组10、二号夹持组11、三号夹持组15，三个夹持组沿柱形工装3的轴向并排设置，如图3所示，且每个夹持组包括两个夹持条29及设置在夹持条29之间的气缸30，一号夹持组10、二号夹持组11和三号夹持组15的夹持条29的长度方向与转印膜卷9的轴向一致；其中靠近转印膜卷9的一号夹持组10固定在机架1上，位于中间位置的二号夹持组11与设置在机架1上的水平气缸13连接，二号夹持组11位于水平气缸13的伸缩杆上，且水平气缸13的伸缩方向与转印膜卷9的轴向垂直；与转印膜卷9相距最远的三号夹持组15设置在机架1上的水平滑轨上，且该水平滑轨的方向与转印膜卷9的轴向垂直，三号夹持组15在机架1上的水平移动范围大于柱形工装3的长度范围，在机架1上设置一个动力装置带动三号夹持组15移动；在一号夹持组10的其中一条夹持条29上设置有一条滑轨，在滑轨上设置有刀片座12，刀片座12上设置有刀片14，在机架1上设置另一个动力装置带动刀片座12移动，且刀片14所在的位置位于水平气缸13伸长后的一号夹持组10与二号夹持组11之间，所述的刀片14与一号夹持组10之间的距离大于二号夹持组11与三号夹持组15的厚度之和。

所述的夹持装置16包括四号夹持组及设置在机架1上的滑轨，在四号夹持组与滑轨之间通过支撑滑块23连接，在机架1上设置一个动力装置带动该滑轨上的支撑滑块23移动。

在热辊安装架6上靠近夹持装置16一侧设置有连接架25，连接架25的下端的两侧设置有两个摆臂26，摆臂26的一端与连接架25之间销轴连接，两个摆臂26的另一端之间设置有压辊27，所述的压辊27的轴向与柱形工装3的轴向一致，在连接架25与摆臂26之间设置有气缸30，气缸30带动摆臂26摆动。在热辊安装架6的下端设置有长条形的毛刷28，所述的毛刷28的长度方向与热辊5的轴向一致；毛刷28的高度低于热辊5的最低位置；且毛刷28位于压辊27与热辊5之间的空间内。

在柱形工装3侧边的机架1上设置有滑轨，所述的滑轨方向与柱形工装3的轴向一致，在该滑轨上设置有滑动架19，滑动架19的顶端设置有朝向柱形工装3的压紧气缸20，压紧气缸20的伸缩杆上设置有橡胶盘21，在该滑轨的一端设置有推送气缸22，推送气缸22的伸缩杆与滑动架19连接，且推送气缸22带动滑动架19在滑轨上移动。

所述的摆动支撑柱4与机架1之间转动连接，且摆动支撑柱4的转轴方向与柱形工装3的轴向一致，在机架1上设置有摆动机构33带动摆动支撑柱4转动。

实施例3：

本实施例描述的采用实施例1中的热转印机进行的管状系列元件热转印方法，将管状系列元件套入柱形工装3内，然后摆动支撑柱4转动后主轴气缸32推出支撑轴，使支撑轴与柱形工装3端部的轴孔配合；然后牵引装置夹持转印膜后沿柱形工装3的轴向拉出，并在长度覆盖柱形工装3后将其裁断；然后夹持装置16将与柱形工装3相对的转印膜的侧边夹持，同时一号动力机构17将柱形工装3转动至设定的起始位置，热辊5预热后，二号动力机构18带动热辊安装架6及热辊5向下移动，将转印膜的侧壁夹持在热辊5与柱形工装3之间，而后牵引装置松开对转印膜的夹持，然后三号动力机构31带动热辊5转动、一号动力机构17带动柱形工装3转动，而夹持装置16逐渐向柱形工装3移动，将转印膜全部贴合在管状系列元件的表面；其中控制器24控制热辊5转动的表面线速度、柱形工装3上的管状系列元件的表面线速度及牵引装置向柱形工装3移动的速度始终保持一致；贴合完成后将管状系列元件取下，撕下转印膜即可。

Claims (8)

1.一种管状系列元件的热转印机，其特征是：它包括机架，在机架的一端设置有转印膜卷，在机架上设置有用于水平牵引和裁剪转印膜的牵引装置，在牵引装置牵引的转印膜下方的其中一个侧壁处设置有用于定位管状系列元件的柱形工装，柱形工装的一端通过一个轴座连接在机架上，在机架上设置有一号动力机构带动柱形工装进行转动，所述的柱形工装的轴向与转印膜卷的轴向相互垂直；在柱形工装未与轴座连接的另一端中心处设置轴孔，所述的轴孔的中心与柱形工装在轴座上的转动轴心处于同一直线上，在柱形工装设置有轴孔一端的机架上设置有摆动支撑柱，在摆动支撑柱的上端设置有主轴气缸，主轴气缸的伸缩杆上设置有支撑轴，支撑轴配合进入轴孔内部；在与柱形工装相对的转印膜的另一端处设置有夹持装置，所述的夹持装置设置在机架上的导轨上，且夹持装置的移动方向与转印膜卷的轴向一致；在柱形工装上方的机架上设置热辊安装架，在热辊安装架上设置有一根热辊，热辊的轴向与柱形工装的轴向相同，所述的热辊安装架与机架之间设置有竖直方向的导向轨，在机架上设置有二号动力机构，二号动力机构带动热辊安装架上下移动；在热辊安装架的一端设置有三号动力机构，三号动力机构带动热辊转动；还包括一个控制器，控制器用于控制各部件的运行参数；所述的牵引装置的结构为：包括一号夹持组、二号夹持组、三号夹持组，三个夹持组沿柱形工装的轴向并排设置，且每个夹持组包括两个夹持条及设置在夹持条之间的气缸，一号夹持组、二号夹持组和三号夹持组的夹持条的长度方向与转印膜卷的轴向一致；其中靠近转印膜卷的一号夹持组固定在机架上，位于中间位置的二号夹持组与设置在机架上的水平气缸连接，二号夹持组位于水平气缸的伸缩杆上，且水平气缸的伸缩方向与转印膜卷的轴向垂直；与转印膜卷相距最远的三号夹持组设置在机架上的水平滑轨上，且该水平滑轨的方向与转印膜卷的轴向垂直，三号夹持组在机架上的水平移动范围大于柱形工装的长度范围，在机架上设置一个动力装置带动三号夹持组移动；在一号夹持组的其中一条夹持条上设置有一条滑轨，在滑轨上设置有刀片座，刀片座上设置有刀片，在机架上设置另一个动力装置带动刀片座移动，且刀片所在的位置位于水平气缸伸长后的一号夹持组与二号夹持组之间，所述的刀片与一号夹持组之间的距离大于二号夹持组与三号夹持组的厚度之和。

2.根据权利要求1所述的一种管状系列元件的热转印机，其特征是：所述的热辊安装架为长条形的半封闭罩体，其下端设置长条形开口，所述的热辊安装在罩体内部，热辊与罩体的两端转动连接，且热辊的周向侧壁的最下端位于罩体外部，所述的热辊为橡皮棍，在罩体内部的橡皮棍的上方设置有加热管，加热管对橡皮棍的表面进行加热。

3.根据权利要求2所述的一种管状系列元件的热转印机，其特征是：所述的夹持装置包括四号夹持组及设置在机架上的滑轨，在四号夹持组与滑轨之间通过支撑滑块连接，在机架上设置一个动力装置带动该滑轨上的支撑滑块移动。

4.根据权利要求3所述的一种管状系列元件的热转印机，其特征是：在热辊安装架上靠近夹持装置一侧设置有连接架，连接架的下端的两侧设置有两个摆臂，摆臂的一端与连接架之间销轴连接，两个摆臂的另一端之间设置有压辊，所述的压辊的轴向与柱形工装的轴向一致，在连接架与摆臂之间设置有气缸，气缸带动摆臂摆动。

5.根据权利要求4所述的一种管状系列元件的热转印机，其特征是：在热辊安装架的下端设置有长条形的毛刷，所述的毛刷的长度方向与热辊的轴向一致；毛刷的高度低于热辊的最低位置；且毛刷位于压辊与热辊之间的空间内。

6.根据权利要求5所述的一种管状系列元件的热转印机，其特征是：在柱形工装侧边的机架上设置有滑轨，所述的滑轨方向与柱形工装的轴向一致，在该滑轨上设置有滑动架，滑动架的顶端设置有朝向柱形工装的压紧气缸，压紧气缸的伸缩杆上设置有橡胶盘，在该滑轨的一端设置有推送气缸，推送气缸的伸缩杆与滑动架连接，且推送气缸带动滑动架在滑轨上移动。

7.根据权利要求1所述的一种管状系列元件的热转印机，其特征是：所述的摆动支撑柱与机架之间转动连接，且摆动支撑柱的转轴方向与柱形工装的轴向一致，在机架上设置有摆动机构带动摆动支撑柱转动。

8.一种采用如权利要求1所述的热转印机进行的管状系列元件的热转印方法，其特征是：将管状系列元件套入柱形工装内，然后摆动支撑柱转动后主轴气缸推出支撑轴，使支撑轴与柱形工装端部的轴孔配合；然后牵引装置夹持转印膜后沿柱形工装的轴向拉出，并在长度覆盖柱形工装后将其裁断；然后夹持装置将与柱形工装相对的转印膜的侧边夹持，同时一号动力机构将柱形工装转动至设定的起始位置，热辊预热后，二号动力机构带动热辊安装架及热辊向下移动，将转印膜的侧壁夹持在热辊与柱形工装之间，而后牵引装置松开对转印膜的夹持，然后三号动力机构带动热辊转动、一号动力机构带动柱形工装转动，而夹持装置逐渐向柱形工装移动，将转印膜全部贴合在管状系列元件的表面；其中控制器控制热辊转动的表面线速度、柱形工装上的管状系列元件的表面线速度及牵引装置向柱形工装移动的速度始终保持一致；贴合完成后将管状系列元件取下，撕下转印膜即可。

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