CN108638722A - 一种金属纪念章表面压印系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属纪念章表面压印系统及方法，压印系统包括压印模具、脱模机构及坯料取放机构，压印模具包括上模组件及下模组件，上模组件包括上模座及上模，上模座安装在顶板上，下模组件包括下模座及下模，下模座安装在顶升平台上；坯料取放机构包括转动轴、转臂、接料板、真空吸盘及驱动机构。所述脱模机构包括模圈、模圈安装板及脱模液压缸，本发明在压印工位压印坯料表面的同时，人工可以在取料工位进行上、下料，缩短了上、下料所需的时间，自动压印，人工收检，整个压印步骤动作精准迅速，压印效率高，且只需要工人取料即可，降低工人的劳动强度，从而实现金属纪念章连续不间断的压印作业，满足章、条纪念章产品的批量生产要求。

Description

一种金属纪念章表面压印系统及方法

技术领域

本发明涉及一种金属纪念章表面压印系统及方法，属于贵金属工艺品加工技术领域。

背景技术

贵金属具有很高的保值特性，并以此备受青睐，如黄金产品。现有的许多黄金工艺品都是以黄金为载体，通过创意设计和现代工艺将贵金属与文化有机结合，形成的贵金属产品具有鲜明的文化属性，表现出较高的设计价值，工艺价值及纪念价值，从产品形态上主要有币、章、条、金箔片等。

众所周知，为了使得金属章或金属条获得更好的欣赏价值及收藏价值，多是在产品上加载文化创意，通常是采用压印工艺在金属章或金属条的表面压印形成浮雕图案，通过金属章或金属条表面的凹凸变化形成图案。

现有技术中多是通过油压机压印图案，油压机上设有压印模具，压印模具包括上模及下模，工人需将待加工金属章或金属条的坯料如坯料放置到油压机的压印模具上进行压印，待金属章或金属条压印完成后将压印后产品取下，然后再放置下一个待加工坯料，重复上述压印过程完成所有金属章或金属条表面图案的压印，由于上料、压印及取料皆需要等待过程，无法实现产品表面的连续压印过程，导致整个压印效率低，再者上、下模设置在油压机的内部，操作人员需要将手伸入到油压机内取、放物料，存在一定安全风险，尽管压印过程需要时间，但是可以从取放料上入手减少等待时间，提高金属纪念章表面的压印效率，故需要一种压印系统能实现金属章或金属条的连续压印过程，提高贵金属工艺品的压印效率。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作方便，人工取放料在压印工位的外侧，而并非压印工位处，提高了操作安全性，表面压印效率高的金属纪念章表面压印系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种金属纪念章表面压印系统，包括油压机，所述油压机包括机架，所述机架的上部设有上梁，所述机架的下部设有顶升油缸，所述顶升油缸上设有顶升平台，还包括设置在所述机架上的压印模具、脱模机构及坯料取放机构，所述压印模具包括上模组件及下模组件，所述上模组件包括上模座及安装在上模座上的上模，所述上梁上设有顶板，所述上模座安装在所述顶板上，所述下模组件包括下模座及安装在下模座上的下模，所述下模座安装在所述顶升平台上；

所述坯料取放机构包括转动轴、转臂、安装在转臂自由端的接料板、安装在所述接料板的底部的真空吸盘及用于驱动转动轴转动的驱动机构，所述转臂安装在所述转动轴的下端，所述驱动机构安装在所述顶板上，所述转动轴的上端与所述驱动机构的输出端连接，在所述驱动机构作用下，所述转臂的自由端有两个工位，分别为取料工位及压印工位，所述压印工位为所述上模与下模合模位置；

所述脱模机构包括模圈、模圈安装板及脱模液压缸，所述模圈上设有下大上小的倒锥孔，所述倒锥孔正对所述上、下模设置，所述模圈设置在所述模圈安装板上，所述模腔安装板上设有用于安装模圈的安装孔，所述脱模液压缸的缸体与所述顶板连接，所述脱模液压缸的活塞杆与所述模圈安装板连接。

本发明的有益效果是：在压印工位上、下模合模压印作业，上模固定不动，压印时下模向上运动进行给压，压印完的坯料的侧面与模圈完全涨住，摩擦力要远大于模具与坯料表面的粘合力，下模回落复位，坯料留在模圈内，与下模分离，等待脱模机构顶出模圈，在上、下模合模压印作业的同时可预先将下一个坯料放在真空吸盘上由真空吸盘吸附，转臂在驱动机构作用下转动由取料工位转至压印工位，真空吸盘作用，坯料脱离真空吸盘落至下模上，脱模机构作用，具体脱模液压缸向上运动，带动模圈安装板向上运动，模圈向上运动与上模及压印后的坯料发生相对运动，压印后的坯料随着模圈上移脱离上模及模圈落至接料板上，然后转臂转动，带着接料板上的压印后的坯料由压印工位转至取料工位，压印工位上下模合模压印作业，取料工位处人工可将接料板上的压印后的产品取出，然后再放置下一个坯料重复上述过程可以完成坯料表面压印。模圈上的下大上小的倒锥孔设置，不但能将压印后的坯料吸附起来便于真空吸盘供料的同时将压印后的坯料取出，提高压印效率；而且在下模上移要与上模合模过程倒锥孔能再次对待加工坯料进行精准定位，以保证坯料压印质量。压印系统在压印工位压印坯料表面的同时，人工可以在取料工位进行上、下料，缩短了上、下料所需的时间，工人在油压机站位操作为油压机的前侧，取料工位设置在油压机的前侧，压印工位设置在油压机内，取料工位在油压机的外侧，方便操作人员取放物料，还避免安全事故的发生，保证操作安全性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，还包括上料机构，所述上料机构包括上料架、安装在上料架上的送料板、驱动送料板横向移动的横向动力机构及驱动送料板竖向移动的竖向动力机构，所述上料架安装在所述机架上，所述横向动力机构安装在所述上料架上，所述竖向动力机构安装在所述横向动力机构的输出端上，所述送料板安装在所述竖向动力机构的输出端上。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于真空吸盘设置在接料板底部，人工将坯料放置在真空吸盘上不太容易放置，即便是完成放置可能也不容易准确定位，真空吸盘的吸附效果不佳，故设置上料机构，人工将坯料放置在送料板上即可，送料板在横向动力机构的作用下移至真空吸盘的下方，然后在竖向动力机构的作用下上升接触真空吸盘，真空吸盘作用吸附坯料为压印供料。

进一步的，还包括防护机构，所述防护机构包括上防护板及下防护板，所述上防护板安装在所述的模圈安装板上，所述下防护板安装在所述下模座上。

采用上述进一步方案的有益效果是，防护板可采用有机玻璃制作而成，既能观察压印过程，又能在油压机压印时将压印模具及模圈都挡在防护板后侧，保护操作人员的安全。

进一步的，所述横向动力机构包括横向电缸，所述横向电缸的缸体安装在所述上料架上；所述竖向动力机构包括竖向电缸，所述竖向电缸的缸体安装在所述横向电缸的输出端，所述送料板安装在所述竖向电缸的输出端。采用上述进一步方案的有益效果是，结构简单，方便控制，保证了送料板动作定位精准，真空吸盘自动吸附供料，坯料吸附定位准确，提高坯料压印质量。

进一步的，所述脱模液压缸为两个，且分别设置在所述模圈安装板的对角位置。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于模圈安装在模圈安装板的中部的模圈安装孔内，为了保证模圈平稳升降，故脱模液压缸的数量至少为两个，可以为模圈安装板的两侧，也可以安装在模圈安装板的对角位置。

进一步的，所述脱模机构还包括脱模导向机构，所述脱模导向机构包括导向杆及导套，所述导套安装在所述顶板上，所述导向杆的上部套装在所述导套内，所述导向杆的下端与所述模圈安装板连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，脱模导向机构可在模圈安装板上下运动时对模圈安装板进行导向，脱模液压缸所受径向力，延长脱模液压缸的使用寿命；可以设置两组导向，两个脱模液压缸安装在对角位置，导向可以设置在另一个对角位置，不仅能对模圈进行导向，减少对脱模液压缸的磨损，而且降低脱模液压缸的数量，节约成本。

进一步的，所述倒锥孔的顶部轮廓与所述上模的外轮廓相适配。

采用上述进一步方案的有益效果是，上模在模圈的倒锥孔内，模圈的倒锥孔与上模的外轮廓相适配，模圈上下运动时会与上模出现相对运动，故为了减少二者磨损故倒锥孔的最小孔径可与上模的外径相适配，便于模圈上下运动，减少脱模液压缸的功耗。

本发明还涉及一种金属纪念章表面压印方法，采用如上所述的压印系统，具体步骤如下：

a)将坯料放置在送料板上，横向电缸作用，送料板携带坯料移至转臂自由端的取料工位，竖向电缸作用，送料板上升，坯料接触真空吸盘，真空吸盘作用吸附送料板上的坯料；

b)转动轴带动转臂转动，真空吸盘吸附坯料由取料工位移至压印工位，真空吸盘作用坯料脱离真空吸盘落至压印工位的下模上，同时上模上的压印后产品在脱模机构作用下落至送料板上；

c)转动轴带动转臂转动，转臂携带压印后产品由压印工位转至取料工位，压印工位下模上移，上、下模合模对坯料进行压印，取料工位人工将压印后产品取下,真空吸盘等待下一个坯料；

d)重复上述步骤，循环完成金属纪念章表面的压印。

本发明的有益效果是：人工将坯料放置在送料板上，横向及竖向电缸作用将物料制动物料工位，真空吸料，转臂放料同时取料，自动压印，人工收检，整个压印步骤采用动作精准迅速，提高了金属纪念章的压印质量；供料及取料一次完成，且人工可在压印作业做成取压印后产品，并放置待加工物料，提高了压印效率，降低工人的劳动强度，实现油压机无停顿自动压印，从而实现金属纪念章连续不间断的压印作业，满足章、条纪念章产品的批量生产要求。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的立体结构示意图；

图4为本发明的左视结构示意图；

图5为本发明的上料及落料机构的立体结构示意图；

图6为本发明的上料及落料机构的仰视结构示意图；

图7为本发明上下模压印作业状态的结构示意图；

图8为图7中A处的局部放大图；

图9为本发明取放料状态的结构示意图；

图10为本发明上下防护板的结构示意图。

图中，1、上模；2、下模；3、顶板；4、上梁；5、顶升平台；6、转臂；7、接料板；8、真空吸盘；9、取料工位；10、压印工位；11、上料架；12、送料板；13、横向电缸；14、纵向电缸；15、落料架；16、料架安装板；17、料筒；18、立柱；19、筒座；20、上防护板；21、坯料；22、机架；23、顶升油缸；24、驱动机构；25、脱模液压缸；26、转动轴；27、模圈；28、模圈安装板；29、导套；30、倒锥孔；31、下防护板；32、导向杆；33、伺服电机；34、压印后产品。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1-图10所示，一种金属纪念章表面压印系统，包括油压机，所述油压机包括机架22，所述机架的上部设有上梁4，所述机架的下部设有顶升油缸23，所述顶升油缸上设有顶升平台5，还包括设置在所述机架上的压印模具、脱模机构及坯料取放机构，所述压印模具包括上模组件及下模组件，所述上模组件包括上模座及安装在上模座上的上模1，所述上梁上设有顶板3，所述上模座安装在所述顶板上，所述下模组件包括下模座及安装在下模座上的下模2，所述下模座安装在所述顶升平台5上；

所述坯料取放机构包括转动轴26、转臂6、安装在转臂自由端的接料板7、安装在所述接料板的底部的真空吸盘8及用于驱动转动轴转动的驱动机构24，所述转臂安装在所述转动轴的下端，所述驱动机构安装在所述顶板3上，所述转动轴的上端与所述驱动机构的输出端连接，在所述驱动机构作用下，所述转臂的自由端有两个工位，分别为取料工位9及压印工位10，所述压印工位为所述上模与下模合模位置；驱动机构可以是伺服电机33，伺服电机安装在顶板上，伺服电机的输出轴与所述转动轴连接，通过伺服电机的正反转实现转臂的往复转动；也可以是驱动电缸及齿轮箱，齿轮箱内设有输出轴，输出轴与转动轴连接，输出轴上设有传动齿轮，传动齿轮与齿条啮合，驱动电缸的输出端与齿条连接，驱动电杆伸缩动作，带动齿条左右往复动作，齿条带动传动齿轮正反旋转，转动轴转动从而实现转臂的自由端在取料工位与压印工位之间往复动作；

所述脱模机构包括模圈27、模圈安装板28及脱模液压缸25，所述模圈上设有下大上小的倒锥孔30，所述倒锥孔正对所述上、下模设置，所述模圈设置在所述模圈安装板上，所述模腔安装板上设有用于安装模圈的安装孔，所述脱模液压缸的缸体与所述顶板连接，所述脱模液压缸的活塞杆与所述模圈安装板连接。锥度模圈，上小下大，能够涨住坯料，同时脱模机构作用时还方便坯料顶出掉落到接料板上。

还包括上料机构，所述上料机构包括上料架11、安装在上料架上的送料板12、驱动送料板横向移动的横向动力机构及驱动送料板竖向移动的竖向动力机构，所述上料架安装在所述机架上，所述横向动力机构安装在所述上料架上，所述竖向动力机构安装在所述横向动力机构的输出端上，所述送料板安装在竖向动力机构的输出端上。由于真空吸盘设置在接料板底部，人工将坯料放置在真空吸盘上不太容易放置，即便是完成放置可能也不容易准确定位，真空吸盘的吸附效果不佳，故设置上料机构，人工将坯料放置在送料板上即可，送料板在横向动力机构的作用下移至真空吸盘的下方，然后在竖向动力机构的作用下上升接触真空吸盘，真空吸盘作用吸附坯料为压印供料。

还包括防护机构，所述防护机构包括上防护板20及下防护板31，所述上防护板安装在所述的模圈安装板上，所述下防护板安装在所述下模座上。防护板可采用有机玻璃制作而成，既能观察压印过程，又能在油压机压印时将压印模具及模圈都挡在防护板后侧，保护操作人员的安全。

所述横向动力机构包括横向电缸13，所述横向电缸的缸体安装在所述上料架上；所述竖向动力机构包括竖向电缸14，所述竖向电缸的缸体安装在所述横向电缸的输出端，所述送料板安装在所述竖向电缸的输出端。结构简单，方便控制，保证了送料板动作定位精准，真空吸盘自动吸附供料，坯料吸附定位准确，提高坯料压印质量。

所述脱模液压缸25为两个，且分别设置在所述模圈安装板的对角位置。由于模圈安装在模圈安装板的中部的模圈安装孔内，为了保证模圈平稳升降，故脱模液压缸的数量至少为两个，可以为模圈安装板的两侧，也可以安装在模圈安装板的对角位置。

所述脱模机构还包括脱模导向机构，所述脱模导向机构包括导向杆32及导套29，所述导套安装在所述顶板上，所述导向杆的上部套装在所述导套内，所述导向杆的下端与所述模圈安装板连接。脱模导向机构可在模圈安装板上下运动时对模圈安装板进行导向，脱模液压缸所受径向力，延长脱模液压缸的使用寿命；可以设置两组导向，两个脱模液压缸安装在对角位置，导向可以设置在另一个对角位置，不仅能对模圈进行导向，减少对脱模液压缸的磨损，而且降低脱模液压缸的数量，节约成本。

所述倒锥孔的顶部轮廓与所述上模的外轮廓相适配。当坯料为圆形时，倒锥孔为的截面为圆形；当坯料为方形时，倒锥孔的截面为方形；倒锥孔的下部大，上部小，且上部与上模的外轮廓相适配，上模在模圈的倒锥孔内，模圈的倒锥孔与上模的外轮廓相适配，模圈上下运动时会与上模出现相对运动，故为了减少二者磨损故倒锥孔的最小孔径可与上模的外径相适配，便于模圈上下运动，减少脱模液压缸的功耗。

还可以设置自动落料机构，自动落料机构包括落料架15及安装在落料架上的料筒17，所述落料架通过料架安装板16安装在所述顶板上，所述料筒的出料口设有用于自动控制落料的挡料板及挡料气缸。自动供料料筒内可放置多个待加工坯料，通过挡料气缸及挡料板自动落料至送料板上，然后送料板在电缸作用下送至真空吸盘下，真空吸盘作用吸附坯料，落料机构配合上料机构配合实现坯料的自动上料，保证了系统精准高效的运行，系统自动运行并压印出成品输出，能够满足金属纪念章产品的批量压印的生产要求。

所述料筒包括筒座19及设置在筒座上的多个立柱18，多个所述立柱围成与坯料外轮廓相适配的储料空间。不同品种的金属纪念章的外轮廓可能存在不同，故可以采用不同的料筒装料，在更换品种时可直接更换料筒，能够快速实现坯料的更换，提高金属纪念章表面的压印效率。

压印工位上模固定不动，下模在油压机顶升油缸的作用下向上运动，上、下模合模压印作业，在压印工位压印的同时可人工将下一个坯料放置在送料板上，或者通过料筒自动供料坯料自动落至送料板上，送料板携带坯料21在横向及竖向动力机构的作用下移至取料工位，并在真空吸盘的作用下将坯料吸附，待上一个坯料压印完成后，转动轴带动转臂转动真空吸盘携带坯料由取料工位转至压印工位，真空吸盘作用，坯料脱离真空吸盘落至下模上，脱模液压缸作用，模圈上移，压印后产品落至接料板上，然后转动轴带动转臂转动接料板由压印工位返回到取料工位，压印工位压印作业，取料工位上人工可将接料板上的压印后的产品取出，然后在通过真空吸盘吸附下一个坯料重复上述过程可以完成金属纪念章表面压印。

本发明还涉及一种金属纪念章表面压印方法，采用如上所述的压印系统，具体步骤如下：

a)将坯料放置在送料板上，横向电缸作用，送料板携带坯料移至转臂自由端的取料工位，竖向电缸作用，送料板上升，坯料接触真空吸盘，真空吸盘作用吸附送料板上的坯料；

b)转动轴带动转臂转动，真空吸盘吸附坯料由取料工位移至压印工位，真空吸盘作用坯料脱离真空吸盘落至压印工位的下模上，同时上模上的压印后产品在脱模机构作用下落至送料板上；

c)转动轴带动转臂转动，转臂携带压印后产品由压印工位转至取料工位，压印工位下模上移，上、下模合模对坯料进行压印，取料工位人工将压印后产品取下,真空吸盘等待下一个坯料；

d)重复上述步骤，循环完成金属纪念章表面的压印作业。

人工将坯料放置在送料板上，横向及竖向电缸作用将物料制动物料工位，真空吸料，转臂放料同时取料，自动压印，人工收检，整个压印步骤采用动作精准迅速，提高了金属纪念章的压印质量；供料及取料一次完成，且人工可在压印作业做成取压印后产品34，并放置待加工物料，提高了压印效率，降低工人的劳动强度，实现油压机无停顿自动压印，从而实现金属纪念章连续不间断的压印作业，满足章、条纪念章产品的批量生产要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属纪念章表面压印系统，包括油压机，所述油压机包括机架，所述机架的上部设有上梁，所述机架的下部设有顶升油缸，所述顶升油缸上设有顶升平台，其特征在于，还包括设置在所述机架上的压印模具、脱模机构及坯料取放机构，所述压印模具包括上模组件及下模组件，所述上模组件包括上模座及安装在上模座上的上模，所述上梁上设有顶板，所述上模座安装在所述顶板上，所述下模组件包括下模座及安装在下模座上的下模，所述下模座安装在所述顶升平台上；

所述坯料取放机构包括转动轴、转臂、安装在转臂自由端的接料板、安装在所述接料板的底部的真空吸盘及用于驱动转动轴转动的驱动机构，所述转臂安装在所述转动轴的下端，所述驱动机构安装在所述顶板上，所述转动轴的上端与所述驱动机构的输出端连接，在所述驱动机构作用下，所述转臂的自由端有两个工位，分别为取料工位及压印工位，所述压印工位为所述上模与下模合模位置；

所述脱模机构包括模圈、模圈安装板及脱模液压缸，所述模圈上设有下大上小的倒锥孔，所述倒锥孔正对所述上、下模设置，所述模圈设置在所述模圈安装板上，所述脱模液压缸的缸体与所述顶板连接，所述脱模液压缸的活塞杆与所述模圈安装板连接。

2.根据权利要求1所述的压印系统，其特征在于，还包括上料机构，所述上料机构包括上料架、安装在上料架上的送料板、驱动送料板横向移动的横向动力机构及驱动送料板竖向移动的竖向动力机构，所述上料架安装在所述机架上，所述横向动力机构安装在所述上料架上，所述竖向动力机构安装在所述横向动力机构的输出端上，所述送料板安装在所述竖向动力机构的输出端上。

3.根据权利要求1或2所述的压印系统，其特征在于，还包括防护机构，所述防护机构包括上防护板及下防护板，所述上防护板安装在所述的模圈安装板上，所述下防护板安装在所述下模座上。

4.根据权利要求2所述的压印系统，其特征在于，所述横向动力机构包括横向电缸，所述横向电缸的缸体安装在所述上料架上；所述竖向动力机构包括竖向电缸，所述竖向电缸的缸体安装在所述横向电缸的输出端，所述送料板安装在所述竖向电缸的输出端。

5.根据权利要求1所述的压印系统，其特征在于，所述脱模液压缸为两个，且分别设置在所述模圈安装板的对角位置。

6.根据权利要求1或5所述的压印系统，其特征在于，所述脱模机构还包括脱模导向机构，所述脱模导向机构包括导向杆及导套，所述导套安装在所述顶板上，所述导向杆的上部套装在所述导套内，所述导向杆的下端与所述模圈安装板连接。

7.根据权利要求1所述的压印系统，其特征在于，所述倒锥孔的顶部轮廓与所述上模的外轮廓相适配。

8.一种金属纪念章表面压印方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的压印系统，具体步骤如下：

a)将坯料放置在送料板上，横向电缸作用，送料板携带坯料移至转臂自由端的取料工位，竖向电缸作用，送料板上升，坯料接触真空吸盘，真空吸盘作用吸附送料板上的坯料；

b)转动轴带动转臂转动，真空吸盘吸附坯料由取料工位移至压印工位，真空吸盘作用坯料脱离真空吸盘落至压印工位的下模上，同时压印后产品在脱模机构作用下落至送料板上；

c)转动轴带动转臂转动，转臂携带压印后产品由压印工位转至取料工位，压印工位下模上移，上、下模合模对坯料进行压印，取料工位人工将压印后产品取下,真空吸盘等待下一个坯料；

d)重复上述步骤，循环完成金属纪念章表面的压印。