CN108790548B - 一种金属薄片的压印工装、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属薄片的压印工装、系统及方法。压印工装包括转盘及四个下模组件，转盘上对应设有用于安装四个下模的下模安装孔，下模组件包括下模及下模座，下模座安装在下模上；压印系统包括油压机、压印工装及旋转平台机构，旋转平台机构包括壳体及旋转平台，上梁的底部设有顶板，壳体及上模组件分别安装在顶板上，转盘安装在旋转平台上；油压机上设有操作工位、待加工工位、压印工位及待取件工位，油压机内设有用于顶起压印工位的下模的顶升凸台。压印工位与操作工位分开式设计，高效安全，操作更便捷，能够保证系统连续不间断的压印过程，动作精准且迅速，实现油压机无停顿自动工作，能够满足金属薄片产品的批量生产要求。

Description

一种金属薄片的压印工装、系统及方法

技术领域

本发明涉及一种金属薄片的压印工装、系统及方法，属于贵金属产品加工制造技术领域。

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，金箔是由黄金延展形成的金属薄片，金箔片轻如鸿毛，薄如蝉翼，为了使得该金属薄片获得更好的欣赏价值及收藏价值，多是在金箔产品上加载文化创意，通常是采用压印工艺在金属薄片表面形成浮雕图案，通过金属薄片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，油压机上设有压印上模及压印下模，压印下模或者是压印上模由液压油缸驱动，人工将坯料放置在压印下模上，液压油缸动作，带动压印下模上升与压印上模合模，或者是带动压印上模下移与压印下模合模，实现对坯料的压印，压印完毕后，液压油缸复位，压印下模或压印上模复位，人工将压印产品取下，然后下一个坯料重复上述压印过程完成所有金属薄片的压印过程，目前，采用油压机压印金属薄片仅有一个工位，该工位仅设置一套压印模具，压印模具的上模或下模利用油压机的压力实现压印金属薄片，一组压印模具，从放坯料、压印坯料到取坯料每个工序都需要操作时间，工人需要等待压印完成后才能取件然后在放待加工件，等待环节时间长，费时，单个金属薄片的压印时间长，还无法实现金属薄片的连续压印过程，严重影响金属薄片的压印效率，若只是简单的通过增设工位来提高压印效率，那么就面临各个工位独立工作，互不干扰的问题，如压印工位压印时是需要顶升油缸的压印作业，而上下料工位则不需要油缸，且还需要压印工位压印的同时能正常的上下料，压印所用的液压油缸的升降不会影响其它工位的操作，还能实现坯料在各个工位上连续作业，故需要一种压印工装及系统不但能解决不同工位的不同操作同步进行且互补干扰的问题，而且能实现金属薄片的连续压印过程，提高金属薄片的压印效率。

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，取放工件操作方便，且压印效率高的金属薄片压印工装、系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种金属薄片的压印工装，包括转盘及均匀设置在转盘上的四个下模组件，所述转盘上对应设有用于安装四个所述下模组件的下模安装孔，所述下模组件包括下模及下模座，所述下模座安装在所述下模上，所述下模对应插装在所述下模安装孔内。

本发明的有益效果是：四个下模组件均匀排布在转盘上，形成四个不同加工工位，下模组件携带金属薄片坯料在转盘的作用下在各个加工工位之间转换，实现成品的取出及坯料的放入与产品的自动压印的同步进行，保证了坯料的依次自动压印及连续压印，提高了金属薄片的压印效率。

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，还包括一个用于与所述转盘上的下模组件压印配合的上模组件，所述上模组件设置在所述转盘的上方，所述上模组件包括上模座及上模，所述上模安装在所述上模座上。

采用上述进一步方案的有益效果是，上模组件安装在上模组件的上方，转盘带动下模组件转动过程，下模组件可转动至与上模组件合模位置，合模位置形成压印工位，上、下模合模便可实现对下模组件上金属薄片坯料的压印加工，压印过程的同时可以在与压印工位正对的工位上放置待压印坯料，二者同步进行，提高金属薄片的加工效率。

进一步的，还包括导向复位机构，所述导向复位机构包括一对导柱、与一对所述导柱插装配合的一对导套及复位弹簧，一对所述导柱安装在所述上模座上，一对所述导套安装在所述下模座上，所述复位弹簧套装在所述导柱的外侧。

采用上述进一步方案的有益效果是，导套与导柱配合定位，保证上、下模合模位置精准，同时导柱外侧的复位弹簧辅助下模组件的复位。

进一步的，所述下模座与所述下模、上模座与所述上模之间分别通过下模压紧螺栓及上模压紧螺栓连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现上模及下模座的定位安装。

进一步的，所述下模组件还包括用于对金属薄片进行定位的限位挡边。

采用上述进一步方案的有益效果是，用于定位金属薄片坯料，保证金属薄片的压印精度。

进一步的，所述限位挡边包括用于定位金属薄片坯料的内侧及左侧的内挡边及左挡边。

采用上述进一步方案的有益效果是，用于对待加工的金属薄片坯料进行定位，提高金属薄片的加工效率及保证金属薄片的压印精度。

进一步的，所述下模座与所述转盘之间设有缓冲垫。

采用上述进一步方案的有益效果是，减少压印过程下模座与转盘的硬性碰撞磨损，延长转盘及下模座的使用寿命。

本发明还公开一种金属薄片的压印系统，包括油压机，所述油压机包括机架，所述机架上部设有上梁，所述机架的下部设有顶升油缸，还包括安装在所述油压机内如上所述的压印工装及用于驱动所述转盘转动的旋转平台机构，所述旋转平台机构包括壳体及旋转平台，所述上梁的底部设有顶板，所述壳体安装在所述顶板上，所述压印工装的上模组件安装在所述顶板上，所述转盘安装在所述旋转平台上；所述油压机上设有四个工位，四个所述工位以转盘中心呈对称分布，依次为操作工位、待加工工位、压印工位及待取件工位，四个所述下模组件与四个所述工位对应设置，所述压印工位为所述上模组件与下模组件合模位置，所述操作工位与所述压印工位相对设置，所述顶升油缸上设有顶升平台，在正对所述压印工位的下方的所述顶升平台上设有用于顶起压印工位上的下模的顶升凸台。在所述旋转平台机构的作用下，所述转盘带动四个所述下模组件在四个所述工位之间转动。顶升凸台在顶升油缸的作用下可上升顶起处于压印工位上的下模，使压印工位上的下模组件与上模组件合模完成压印作业。

本发明的有益效果是：转盘安装在旋转平台上，旋转平台在驱动机构作用下转动，从而带动转盘转动，驱动机构可采用任何一种，只要能实现旋转平台转动即可；工人在油压机站位操作为油压机的前侧，操作工位设置在油压机的前侧，压印工位设置在油压机的后侧，压印工位设置在油压机内，还避免安全事故的发生。将上述压印工装安装在油压机内，实现金属薄片在油压机上的自动化压印系统，上、下模合模的压印工位与人工取放工件的操作工位分开式设计，高效安全，操作更便捷，能够保证系统连续不间断的压印过程。操作人员在产品压印的同时在操作工位上完成压印成品的取出及坯料的放入，两工位的作业互不干扰，压印工位的液压油缸的升降不会影响操作工位、待加工工位及待取件工位的正常作业及连续作业，整个系统操作人员只需要负责取放金属薄片及坯料，压印系统会自动运行并压印出成品，动作精准且迅速，实现油压机无停顿自动工作，能够满足金属薄片产品的批量生产要求，整个系统结构可靠，操作方便，可根据压印产品品种的不同如尺寸大小比例不同快速实现工装的更换，实用性强。

本发明还公开了一种金属薄片的压印方法，采用如上所述的压印系统，步骤如下：a)将第一坯料放置在操作工位的下模上，转盘旋转90度，使第一坯料由操作工位转动至待加工工位；

b)操作工位的下模上放置第二个坯料，然后转盘继续旋转90度，使第一坯料由待加工工位转至压印工位；

c)操作工位继续放置第三个坯料，同时压印工位压印第一坯料；

d)转盘继续旋转90度，压印后的金属薄片转至待取件工位，压印工位压印第二个坯料，同时操作工位继续放置第四个坯料；

e)然后转盘继续旋转90度，第一个压印后的金属薄片转至操作工位，工人将压印后的金属薄片取下，然后在操作工位上放置第五个坯料；

f)重复上述步骤，循环完成金属薄片的压印。

进一步的，上述步骤c)中压印工位的压印过程：顶升油缸动作，顶升平台带动顶升凸台上升，顶升凸台将压印工位的下模顶起，下模与上模合模对坯料进行压印，压印完毕后，顶升油缸复位，复位弹簧作用，压印工位的下模组件复位。

本发明的有益效果是：每一个坯料都是放入到操作工位的下模上随着转盘的旋转由上一个工位进入到下一个工位，并在相应工位上进行相应作业，如待加工工位等待加工，待取料工位等待出料，压印工位的压印作业，直至再次转至操作工位上压印产品出料一件坯料的产品加工完成，然后下一个坯料的上料。整个压印方法只需要操作人员摆放坯料，系统会自动运行并压印出成品输出，在金属薄片产品每一个工位工序的作业都不会妨碍、影响其它工位工序的正常加工，动作精准迅速，实现油压机无停顿自动工作，从而实现金属薄片连续不间断的压印，能够满足金属薄片产品的批量生产要求。

附图说明

图1为本发明压印工装转盘的结构示意图；

图2为本发明下模组件的结构示意图；

图3为本发明上、下模合模的结构示意图；

图4为本发明压印系统的立体结构示意图；

图5为本发明压印系统内上、下模组件的立体结构示意图；

图6为本发明压印系统的后视结构示意图；

图7为本发明驱动机构的结构示意图。

图中，1、转盘；2、下模；3、下模座；4、导套；5、上模；6、上模座；7、导柱；8、下模压紧螺栓；9、上模压紧螺栓；10、内挡边；11、左挡板；12、缓冲垫；13、顶板；14、上板；15、顶升油缸；16、操作工位；17、待加工工位；18、压印工位；19、待取件工位；20、旋转平台；21、伺服电机；22、顶升平台；23、顶升凸台；24、主动伞齿轮；25、传动轴；26、从动伞齿轮；29、油压机；30、壳体；31、坯料。

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3所示，一种金属薄片的压印工装，包括转盘1及均匀设置在转盘上的四个下模组件，所述转盘上对应设有用于安装四个所述下模组件的下模安装孔，所述下模组件包括下模2及下模座3，所述下模座安装在所述下模上，所述下模对应插装在所述下模安装孔内。

四个下模组件均匀排布在转盘上，形成四个不同加工工位，下模组件携带金属薄片坯料在转盘的作用下在各个加工工位之间转换，实现成品的取出及坯料的放入与产品的自动压印的同步进行，保证了坯料的依次自动压印及连续压印，提高了金属薄片的压印效率。

还包括一个用于与所述转盘上的下模组件压印配合的上模组件，所述上模组件设置在所述转盘的上方，所述上模组件包括上模座6及上模5，所述上模安装在所述上模座上。上模组件安装在上模组件的上方，转盘带动下模组件转动过程，下模组件可转动至与上模组件合模位置，合模位置形成压印工位，上、下模合模便可实现对下模组件上金属薄片坯料的压印加工，压印过程的同时可以在与压印工位正对的工位上放置待压印坯料，二者同步进行，提高金属薄片的加工效率。如图3所示上、下模组件合模配合结构示意图。

还包括导向复位机构，所述导向复位机构包括一对导柱7、与一对所述导柱插装配合的一对导套4及复位弹簧，一对所述导柱安装在所述上模座上，一对所述导套安装在所述下模座上，所述复位弹簧套装在所述导柱的外侧。导套与导柱配合定位，保证上、下模合模位置精准，同时导柱外侧的复位弹簧辅助下模组件的复位。

所述下模座与所述下模、上模座与所述上模之间分别通过下模压紧螺栓8及上模压紧螺栓9连接。实现上模及下模座的定位安装。

所述下模组件还包括用于对金属薄片进行定位的限位挡边。用于定位金属薄片坯料，保证金属薄片的压印精度。

所述限位挡边包括用于定位金属薄片坯料的内侧及左侧的内挡边10及左挡边11。用于对待加工的金属薄片坯料进行定位，提高金属薄片的加工效率及保证金属薄片的压印精度。

所述下模座与所述转盘之间设有缓冲垫12。减少压印过程下模座与转盘的硬性碰撞磨损，延长转盘及下模座的使用寿命。

如图4-图7所示，本发明还公开一种金属薄片的压印系统，包括油压机29，所述油压机包括机架，所述机架上部设有上梁14，所述机架的下部设有顶升油缸15，还包括安装在所述油压机内如上所述的压印工装及用于驱动所述转盘转动的旋转平台机构，所述旋转平台机构包括壳体30及旋转平台20，所述上梁的底部设有顶板13，所述壳体安装在所述顶板上，所述压印工装的上模组件安装在所述顶板上，所述转盘安装在所述旋转平台上；所述油压机上设有四个工位，四个所述工位以转盘中心呈对称分布，依次为操作工位16、待加工工位17、压印工位18及待取件工位19，四个所述下模组件与四个所述工位对应设置，所述压印工位为所述上模组件与下模组件合模位置，所述操作工位与所述压印工位相对设置，所述顶升油缸上设有顶升平台22，在正对所述压印工位的下方的所述顶升平台上设有用于顶起压印工位上下模的顶升凸台23。在所述旋转平台机构的作用下，所述转盘带动四个所述下模组件在四个所述工位之间转动。所述顶升凸台23作用于压印工位上的下模的底部。

只要能驱动转盘旋转的旋转平台机构皆可，以保证四个下模组件能够准确的旋转到位。

如图7所示，所述旋转平台机构还包括用于驱动所述旋转平台转动的驱动机构，所述驱动机构包括伺服电机21、主动伞齿轮24、从动伞齿轮26及传动轴25，所述伺服电机安装在所述壳体30上，所述主动伞齿轮设置在所述伺服电机的输出轴上，所述传动轴通过轴承可转动的安装在所述壳体内，所述从动伞齿轮设置在所述传动轴的表面，且与主动伞齿轮啮合，所述旋转平台安装在所述传动轴的底部。伺服电机转动，通过主动、从动伞齿轮将动力传递给壳体内的传动轴上，传动轴转动，从而带动旋转平台转动。

转盘安装在旋转平台上，旋转平台在驱动机构作用下转动，从而带动转盘转动，驱动机构可采用任何一种，只要能实现旋转平台转动即可；工人在油压机站位操作为油压机的前侧，操作工位设置在油压机的前侧，压印工位设置在油压机的后侧，压印工位设置在油压机内，还避免安全事故的发生。将上述压印工装安装在油压机内，实现金属薄片在油压机上的自动化压印系统，上、下模合模的压印工位与人工取放工件的操作工位分开式设计，高效安全，操作更便捷，能够保证系统连续不间断的压印过程。系统采用伺服系统控制，还可以配合检测传感器，如所述顶板上设置检测传感器。检测传感器可以检测下模上是否有金属薄片，一旦检测有则压印作业，若没有则无需启动顶升油缸。保证压印系统精准高效的运行，操作人员在产品压印的同时在操作工位上完成压印成品的取出及坯料的放入，两工位的作业互不干扰，压印工位的液压油缸的升降不会影响操作工位、待加工工位及待取件工位的正常作业及连续作业，整个系统操作人员只需要负责取放金属薄片及坯料，压印系统会自动运行并压印出成品，动作精准且迅速，实现油压机无停顿自动工作，能够满足金属薄片产品的批量生产要求。

本发明还公开了一种金属薄片的压印方法，采用如上所述的压印系统，步骤如下：a)将第一坯料放置在操作工位的下模上，转盘旋转90度，使第一坯料由操作工位转动至待加工工位；

b)操作工位的下模上放置第二个坯料，然后转盘继续旋转90度，使第一坯料由待加工工位转至压印工位；

c)操作工位继续放置第三个坯料，同时压印工位压印第一坯料；

d)转盘继续旋转90度，压印后的金属薄片转至待取件工位，压印工位压印第二个坯料，同时操作工位继续放置第四个坯料；

e)然后转盘继续旋转90度，第一个压印后的金属薄片转至操作工位，工人将压印后的金属薄片取下，然后在操作工位上放置第五个坯料；

f)重复上述步骤，循环完成金属薄片的压印。

进一步的，上述步骤c)中压印工位的压印过程：顶升油缸动作，顶升平台带动顶升凸台上升，顶升凸台将压印工位的下模顶起，下模与上模合模对坯料进行压印，压印完毕后，顶升油缸复位，复位弹簧作用，压印工位的下模组件复位。

每一个坯料都是放入到操作工位的下模上随着转盘的旋转由上一个工位进入到下一个工位，并在相应工位上进行相应作业，如待加工工位等待加工，待取料工位等待出料，压印工位的压印作业，直至再次转至操作工位上压印产品出料一件坯料的产品加工完成，然后下一个坯料的上料。整个压印方法只需要操作人员摆放坯料，系统会自动运行并压印出成品输出，在金属薄片产品每一个工位工序的作业都不会妨碍、影响其它工位工序的正常加工，动作精准迅速，实现油压机无停顿自动工作，从而实现金属薄片连续不间断的压印。

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 (5)

1.一种金属薄片的压印系统，包括油压机，所述油压机包括机架，所述机架上部设有上梁，所述机架的下部设有顶升油缸，其特征在于，还包括安装在所述油压机内的金属薄片压印工装及用于驱动转盘转动的旋转平台机构；

所述金属薄片的压印工装包括转盘及均匀设置在转盘上的四个下模组件，所述转盘上对应设有用于安装四个所述下模组件的下模安装孔，所述下模组件包括下模及下模座，所述下模座安装在所述下模上，所述下模对应插装在所述下模安装孔内；

所述金属薄片的压印工装还包括一个用于与所述转盘上的下模组件压印配合的上模组件，所述上模组件设置在所述转盘的上方，所述上模组件包括上模座及上模，所述上模安装在所述上模座上；

所述旋转平台机构包括壳体及旋转平台，所述上梁的底部设有顶板，所述壳体安装在所述顶板上，所述压印工装的上模组件安装在所述顶板上，所述转盘安装在所述旋转平台上；所述油压机上设有四个工位，依次为操作工位、待加工工位、压印工位及待取件工位，四个所述下模组件与四个所述工位对应设置，所述压印工位为所述上模组件与下模组件合模位置，所述操作工位与所述压印工位相对设置，所述顶升油缸上设有顶升平台，在正对所述压印工位的下方的所述顶升平台上设有用于顶起压印工位上下模的顶升凸台，所述顶升凸台作用于压印工位上的下模的底部；

所述金属薄片的压印工装还包括导向复位机构，所述导向复位机构包括一对导柱、与一对所述导柱插装配合的一对导套及复位弹簧，一对所述导柱安装在所述上模座上，一对所述导套安装在所述下模座上，所述复位弹簧套装在所述导柱的外侧，所述导套与导柱配合定位，保证上、下模合模位置精准，同时导柱外侧的复位弹簧辅助下模组件的复位；

所述下模组件还包括用于对金属薄片进行定位的限位挡边；所述限位挡边包括用于定位金属薄片坯料的内侧及左侧的内挡边及左挡边。

2.根据权利要求1所述的金属薄片的压印系统，其特征在于，所述下模座与所述下模、上模座与所述上模之间分别通过下模压紧螺栓及上模压紧螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的金属薄片的压印系统，其特征在于，所述下模座与所述转盘之间设有缓冲垫。

4.一种金属薄片的压印方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的压印系统，步骤如下：

a)将第一坯料放置在操作工位的下模上，转盘旋转90度，使第一坯料由操作工位转动至待加工工位；

b)操作工位的下模上放置第二个坯料，然后转盘继续旋转90度，使第一坯料由待加工工位转至压印工位；

c)操作工位继续放置第三个坯料，同时压印工位压印第一坯料；

d)转盘继续旋转90度，压印后的金属薄片转至待取件工位，压印工位压印第二个坯料，同时操作工位继续放置第四个坯料；

e)然后转盘继续旋转90度，第一个压印后的金属薄片转至操作工位，工人将压印后的金属薄片取下，然后在操作工位上放置第五个坯料；

f)重复上述步骤，循环完成金属薄片的压印。

5.根据权利要求4所述的压印方法，其特征在于，上述步骤c)中压印工位的压印过程：顶升油缸动作，顶升平台带动顶升凸台上升，顶升凸台将压印工位的下模顶起，下模与上模合模对坯料进行压印，压印完毕后，顶升油缸复位，复位弹簧作用，压印工位的下模组件复位。