CN109551908A - 一种高效印字机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效印字机构，包括底板，底板上设有按印装置和供墨装置；按印装置包括按印头、驱动按印头摆动的摆动机构以及驱动按印头升降的第一升降机构；供墨装置包括墨盒、可在墨盒上运动的刮片组、驱动刮片组前后移动的推动机构以及驱动刮片组摆动的第二升降机构；摆动机构、第一升降机构、推动机构和第二升降机构的动力输入端均共用相同的转轴。此印字机构采用相同的动力源，结构紧凑，同步率好控制；采用了纯机械驱动，工作效率高，性能稳定；使用了刮墨推墨方法，印刷过程快速、干净。一般的气动搬运装置正常工作平均60个/min，而此印字机构最高工作速度可达200个/min，在120个/min速度下工作非常稳定。此发明用于印刷机领域。
Description
技术领域
本发明涉及印刷机领域，特别是涉及一种高效印字机构。
背景技术
高效印字机构是一种应用于电容座板机，对电容表面进行凹模印字的机械装置。
随着电子技术的发展，市场上对电容的需求量也越来越大，同样的对电容生产设备效率、稳定性的要求也越来越高。电容座板检测包装是电容生产过程中的一道工序，现有的电容座板检测包装一般采用全自动电容座板机实现。现在市场上大多数的电容座板机采用单个电容流水线式的加工方法，其工序包括裸品上料、极性检测、第一次切脚、引线打扁、座板、第二次切脚、印字、检测、包装等，流水作业的加工方法决定了这些工序的每一个都会影响整体的效率和稳定性，电容印字是电容生产中非常重要的环节，其效率与稳定性对整个工序至关重要。因此迫切的需要一种效率更高，稳定性更好的电容印字装置。
现有高效印字机构多采用气动机械手的方法进行印刷，由于气动件本身依靠压缩气体的原因，虽然设计简单，但其效率低下，已经无法满足当下市场对机器工作效率的需求；还有一些使用滚墨印刷的方法，墨水飞溅问题严重，印刷效果不好
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产效率高的高效印字机构。
本发明所采取的技术方案是：
一种高效印字机构，包括底板，所述底板上设有按印装置和供墨装置；所述按印装置包括按印头、驱动按印头摆动的摆动机构以及驱动按印头升降的第一升降机构；所述供墨装置包括墨盒、可在墨盒上运动的刮片组、驱动刮片组前后移动的推动机构以及驱动刮片组摆动的第二升降机构；摆动机构、第一升降机构、推动机构和第二升降机构的动力输入端均共用相同的转轴。
作为上述方案的改进，摆动机构、第一升降机构、推动机构和第二升降机构的动力输入端均采用凸轮系统传动。
作为上述方案的改进，按印装置还包括按印基座，按印基座上竖直地设有按印主轴，按印主轴上固定连接有按印臂，按印头位于按印臂的一端，所述摆动机构包括依次连接并可传动的第一凸轮、第一摆臂和第一连杆，第一连杆的一端连接到按印臂上。
作为上述方案的改进，按印头通过气缸连接到按印臂上。
作为上述方案的改进，按印主轴上固定有限位件，所述按印基座上设有供限位件摆动的缺口。
作为上述方案的改进，第一连杆包括第一拉杆和第二拉杆，第一拉杆和第二拉杆之间采用榫接，其插接方向与第一连杆的轴向平行，第一拉杆和第二拉杆之间设有弹簧。
作为上述方案的改进，第一升降机构包括依次连接并可传动的第二凸轮、第二摆臂、第二连杆和升降摆臂，升降摆臂与按印主轴连接。
作为上述方案的改进，供墨装置还包括供墨基座，供墨基座上设有导轨，刮片组包括安装在导轨上的滑座，所述推动机构包括依次连接并可传动的第三凸轮、第三摆臂和第三连杆，第三连杆的一端连接到滑座上。
作为上述方案的改进，刮片组还包括第一转轴、第二转轴、第一摆块、第二摆块、第一摇杆和第二摇杆，第一转轴和第二转轴安装在滑座上，第一摆块和第二摆块分别固定安装在第一转轴和第二转轴上，第一摇杆和第二摇杆分别夹持着第一转轴和第二转轴，第一摇杆和第二摇杆从第二升降机构获取动力，驱动第一摆块和第二摆块运动。
作为上述方案的改进，第二升降机构包括依次连接并可传动的第四凸轮、第四摆臂和第四连杆，第四连杆的一端同时连接到第一摇杆和第二摇杆的下端，所述供墨基座上设有导向槽，第四连杆位于导向槽上。
作为上述方案的改进，以导轨的前进方向为基准，第一摆块位于第二摆块的前方，第一摇杆和第二摇杆交叉设置，第一摇杆和第二摇杆的下端设有弹簧，第四连杆的上端具有托板并通过该托板同时承托第一摇杆和第二摇杆的下端。
本发明的有益效果：此印字机构采用相同的动力源，结构紧凑，同步率好控制；采用了纯机械驱动，工作效率高，性能稳定；使用了刮墨推墨方法，印刷过程快速、干净。一般的气动搬运装置正常工作平均60个/min，而此印字机构最高工作速度可达200个/min，在120个/min速度下工作非常稳定。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是印字机构的整体立体图；
图2是按印装置一个侧面的立体图；
图3是按印装置另一个侧面的立体图；
图4是供墨装置一个侧面的立体图；
图5是供墨装置另一个侧面的立体图；
图6是第一连杆的立体图；
图7是刮片组运行的第一步的示意图；
图8是刮片组运行的第二步的示意图；
图9是刮片组运行的第三步的示意图；
图10是刮片组运行的第四步的示意图。
具体实施方式
参照图1至图10，本发明为一种高效印字机构，采用凹模印刷，包括底板1，所述底板1上设有按印装置和供墨装置，图1中可以看到两者分别位于底板1的左右侧。所述按印装置包括按印头23、驱动按印头23摆动的摆动机构4以及驱动按印头23升降的第一升降机构5；所述供墨装置包括墨盒21、可在墨盒21上运动的刮片组、驱动刮片组前后移动的推动机构6以及驱动刮片组摆动的第二升降机构8。墨盒21中有墨水和字模22，按印头23从墨盒21中获取图案，然后将图案印至承印物24。综合来说，印字机构具有四条传动路径，即四个运动机构，分别对应不同的功能；体现为按印头23摆动、按印头23上下运动，墨盒21中的字模22需要往返涂上墨水。
在其他实施例中，可以使用四个动力源分别驱动四条传动路径；也可是使用两条动力源，分别驱动按印装置中的两条传动路径和供墨装置中的两条传动路径。作为优选，摆动机构4、第一升降机构5、推动机构6和第二升降机构8的动力输入端均共用相同的转轴。采用相同的动力源，结构紧凑，同步率好控制。
本实施例中，摆动机构4、第一升降机构5、推动机构6和第二升降机构8的动力输入端均采用凸轮系统传动，即四个凸轮均固定在转轴上。为了让连杆能够贴合凸轮的表面，主要有两种选着，一种是凸轮具有沟槽，摆臂卡在沟槽内；第二种是摆臂受弹簧拉力，具有贴合凸轮表面的预压力。在合理设置凸轮的轨迹后，便能驱动摆臂照着设计的距离和角度摆动。为了减少摆臂与凸轮之间的摩擦力，可以在摆臂上设置滚轮。
本实施例中，按印装置还包括按印基座31，按印基座31上竖直地设有按印主轴32，按印基座31呈E形。按印主轴32上设有阶梯轴及轴肩，按印基座31相应地起到托着按印主轴32的作用。按印主轴32上固定连接有按印臂33，按印头23位于按印臂33的一端，所述摆动机构4包括依次连接并可传动的第一凸轮41、第一摆臂42和第一连杆43，第一连杆43的一端连接到按印臂33上；效果是第一凸轮41旋转，按印臂33以按印主轴32为旋转中心往复摆动。参照图2和图3，第一摆臂42呈V形，第一摆臂42以V形的拐点为旋转中心。
在其他实施例中，按印头23直接固定在按印臂33上。作为优选，按印头23通过气缸25连接到按印臂33上，具体是气缸25整体安装在按印臂33上，按印头23安装在气缸25的伸缩杆上。当机构异常，可能是卡料时，气缸25上升，拉开按印头23与产品或字模22的距离，保护机构，防止机构自身相撞。
在其他实施例中，第一连杆43移动的距离直接反应在按印臂33的摆动角度上，由于按印头23在承印物24和墨盒21处的位置精度要求要，这样对摆动机构4的传动设计也提出了很精确的要求。作为优选，按印主轴32上固定有限位件34，所述按印基座31上设有供限位件34摆动的缺口35，缺口35的设计直接限制了按印主轴32摆动的极限位置，有助于确保按印头23摆动的精度。第一摆臂42与按印基座31之间设有弹簧，这个时候第一摆臂42一直推着按印臂33。相应地，第一连杆43包括第一拉杆431和第二拉杆432，第一拉杆431和第二拉杆432之间采用榫接，其插接方向与第一连杆43的轴向平行，第一拉杆431和第二拉杆432之间设有弹簧。在运行时，由于第一连杆43是通过弹簧获取力推动按印臂33，第一凸轮41可以与第一摆臂42脱开，停止驱动按印臂33；在第一连杆43回拉按印臂33时，按印臂33回旋到极限位置，第一凸轮41继续拉动第一连杆43，从而第一连杆43伸长，第一凸轮41无法在驱动按印臂33；所以限位件34与在缺口35内不是刚性地摆动，第一凸轮41可以间歇地推动第一摆臂42。
更具体的，按印主轴32上端伸出按印基座31，限位件34为杆状，与按印主轴32的上端连接。缺口35由两个间隔开的支架组成，限位件34的一端在两个支架之间摆动。对于第一连杆43，第一拉杆431上具有凸起部433，第二拉杆432上设有凹陷部434，凸起部433插入凹陷部434实现第一拉杆431与第二拉杆432的连接。第一拉杆431和第二拉杆432的另一端则是设置拉钩，分别用于连接按印臂33和第一摆臂42。初始状态下弹簧驱使凸起部433插入凹陷部434。弹簧设置两条，两条弹簧分别位于第一拉杆431或第二拉杆432的对称侧，这样容易保证拉杆的受力均匀。本实施例中，第一拉杆431和第二拉杆432上均设有基座，两个所述基座上均设有定位销，弹簧的首位两端连接在不同的基座的定位销上。凸起部433设置一个，并位于第一拉杆431的端部中间，相应地凹陷部434设置一个，并位于第二拉杆432的端部中间。本实施例中，凸起部433为圆柱，所述凹陷部434为圆槽，两者直径基本相同确保贴合稳定不晃动。第一拉杆431和第二拉杆432均为阶梯轴，第一拉杆431设置有凸起部433的这一侧为大直径端，凸起部433的直径小于第一拉杆431的大直径端，第二拉杆432设置有凹陷部434的一侧为大直径端，凸起部433的长度短于凹陷部434的深度。自然状态下，是第二连杆53的大直径端搭在第一连杆43的大直径端的轴肩上，凸起部433的端部不需要抵住凹陷部434的底部。
本实施例中，第一升降机构5包括依次连接并可传动的第二凸轮51、第二摆臂52、第二连杆53和升降摆臂54，升降摆臂54与按印主轴32连接。第二摆臂52的一端贴合第二凸轮51侧面，第二摆臂52运用转变为升降摆臂54上下摆动，升降摆臂54推动按印主轴32上下移动。
在其他实施例中，升降摆臂54直接夹持按印主轴32，能同时驱动按印主轴32上下运动。作为优选，按印主轴32上套有弹簧，弹簧提供按印主轴32向下运动的力，这个时候升降摆臂54只需要抬起按印主轴32即可，在升降摆臂54下降后，按印主轴32会自动下沉。摆动机构4和第一升降机构5的运动复合，便可形成按印头23摆动和上下移动的动作；合理规划凸轮、摆臂和连杆的尺寸后，便可达到控制效果。
本实施中，供墨装置还包括供墨基座36，供墨基座36上设有导轨71，刮片组包括安装在导轨71上的滑座72，推动机构6包括依次连接并可传动的第三凸轮61、第三摆臂62和第三连杆63，第三连杆63的一端连接到滑座72上。刮片组的作用是把墨水刮刀凹模内，把非印刷区的墨水刮走。作为优选，第三摆臂62具有过渡连杆，其通过过渡连杆卡入第三凸轮61的沟槽中，这样第三摆臂62可以设置在高位，第三连杆63前后移动便是滑座72以及刮片组前后移动。
刮片组还包括第一转轴、第二转轴、第一摆块73、第二摆块74、第一摇杆75和第二摇杆76，第一转轴和第二转轴安装在滑座72上，第一摆块73和第二摆块74分别固定安装在第一转轴和第二转轴上，第一摇杆75和第二摇杆76分别夹持着第一转轴和第二转轴，第一摇杆75和第二摇杆76从第二升降机构8获取动力，驱动第一摆块73和第二摆块74运动。复合起来就是第一摆块73和第二摆块74既前后移动又摆动。
作为优选，第一转轴和第二转轴上设有卡簧或轴承限制其在轴向上的自由度，避免脱落。
第二升降机构8包括依次连接并可传动的第四凸轮81、第四摆臂82和第四连杆83。第四凸轮81的侧面贴合着第四摆臂82的一端。本实施例中，第四摆臂82通过弹簧连接其他固定件，即第四摆臂82有一个摆动趋势；第四摆臂82的另一端托着第四连杆83的下端，以此推动第四连杆83上下运动。第四连杆83的上端同时连接到第一摇杆75和第二摇杆76的下端。为了提高运动的准确性，供墨基座36上设有导向槽85，第四连杆83位于导向槽85上。
第一摆块73上设有刮墨片77，第二摆块74上设有推墨片78。以导轨71的前进方向为基准，第一摆块73位于第二摆块74的前方，第一摇杆75和第二摇杆76交叉设置，第一摇杆75和第二摇杆76的下端设有弹簧，第四连杆83的上端具有托板84并通过该托板84同时承托第一摇杆75和第二摇杆76的下端。自然状态下两个摇杆的下端之间有相互靠拢的趋势，即第一摇杆75和第二摇杆76的下端均会紧紧地贴合着托板84；当托板84上升，第一摇杆75和第二摇杆76的下端张开时，第一摆块73和第二摆块74自然会摆动。这样使得一个推杆推动托板84上下运动就能够轻易地驱动两个摇杆反复运动。算上前面滑座72的移动，第一摇杆75和第二摇杆76也会在托板84上滑动。
在其他实施例中，第一摇杆75和第二摇杆76直接接触托板84，当两个摇杆长时间在托板84上挪动后容易发生磨损。作为优选，第一摇杆75和第二摇杆76的下端具有滚轮，滚轮贴合在托板84上；该设计不仅能够减少托板84或摇杆下端的摩擦，也使得两个摇杆摆动更加顺畅。图4中，滚轮设置在内侧，弹簧处于外侧。
本实施例中，滑座72连接第一转轴和第二转轴的这部分结构为U形，第一摇杆75和第二摇杆76均位于该U形结构的中间，滑座72连接导轨71的结构为L形，L形结构中水平侧贴合导轨71，L形结构中竖直侧连接第四连杆83。
参照图7至图10，图7表示初始状态，刮墨片77的下端翘起离字模22具有间隙，推墨片78的下端贴合墨盒21。图8表示滑座72前进，刮墨片77和推墨片78保持相对位置前移，推墨片78带动墨盒21底部的墨水到字模22上，墨水进入凹模。图9表示托板84上移，托板84将两个摇杆的下端顶开，体现为转轴的偏转，刮墨片77贴合字模22，而推墨片78离开字模22。图10表示滑座72后退，刮墨片77和推墨片78保持相对位置后退，同时印刷头转移到字模22上方；这个过程中刮墨片77的贴合力度可控，能够将字模22上多余的墨水刮回墨盒21的后面，显得干净。后续便是印刷头将图案印到承印物24上；这个过程中托板84下移，在弹簧作用下，两个摇杆下端间距收缩，体现为转轴的偏转，刮墨片77的下端翘起离字模22具有间隙，推墨片78下端贴合墨盒21，回到初始状态。
该上墨刮墨机构完全采用机械式传动，机械转动效率高，性能稳定；而且该方案设计巧妙，结构紧凑。一般的气动搬运装置正常工作平均60个/min，而此机构最高工作速度最高可达200个/min，平时在120个/min速度下工作非常稳定。至于凸轮、摆臂和连杆尺寸以及其他零部件的尺寸，都可以通过有限次的计算和实验得出，这里不再赘述。
当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种高效印字机构，其特征在于：包括
底板(1)，所述底板(1)上设有按印装置和供墨装置；
所述按印装置包括按印头(23)、驱动按印头(23)摆动的摆动机构(4)以及驱动按印头(23)升降的第一升降机构(5)；
所述供墨装置包括墨盒(21)、可在墨盒(21)上运动的刮片组、驱动刮片组前后移动的推动机构(6)以及驱动刮片组摆动的第二升降机构(8)；
摆动机构(4)、第一升降机构(5)、推动机构(6)和第二升降机构(8)的动力输入端均共用相同的转轴，摆动机构(4)、第一升降机构(5)、推动机构(6)和第二升降机构(8)的动力输入端均采用凸轮系统传动。
2.根据权利要求1所述的高效印字机构，其特征在于：所述按印装置还包括按印基座(31)，按印基座(31)上竖直地设有按印主轴(32)，按印主轴(32)上固定连接有按印臂(33)，按印头(23)位于按印臂(33)的一端，所述摆动机构(4)包括依次连接并可传动的第一凸轮(41)、第一摆臂(42)和第一连杆(43)，第一连杆(43)的一端连接到按印臂(33)上。
3.根据权利要求2所述的高效印字机构，其特征在于：所述按印头(23)通过气缸(25)连接到按印臂(33)上。
4.根据权利要求3所述的高效印字机构，其特征在于：所述按印主轴(32)上固定有限位件(34)，所述按印基座(31)上设有供限位件(34)摆动的缺口(35)。
5.根据权利要求4所述的高效印字机构，其特征在于：所述第一连杆(43)包括第一拉杆(431)和第二拉杆(432)，第一拉杆(431)和第二拉杆(432)之间采用榫接，其插接方向与第一连杆(43)的轴向平行，第一拉杆(431)和第二拉杆(432)之间设有弹簧。
6.根据权利要求2所述的高效印字机构，其特征在于：所述第一升降机构(5)包括依次连接并可传动的第二凸轮(51)、第二摆臂(52)、第二连杆(53)和升降摆臂(54)，升降摆臂(54)与按印主轴(32)连接。
7.根据权利要求1所述的高效印字机构，其特征在于：所述供墨装置还包括供墨基座(36)，供墨基座(36)上设有导轨(71)，刮片组包括安装在导轨(71)上的滑座(72)，所述推动机构(6)包括依次连接并可传动的第三凸轮(61)、第三摆臂(62)和第三连杆(63)，第三连杆(63)的一端连接到滑座(72)上。
8.根据权利要求7所述的高效印字机构，其特征在于：所述刮片组还包括第一转轴、第二转轴、第一摆块(73)、第二摆块(74)、第一摇杆(75)和第二摇杆(76)，第一转轴和第二转轴安装在滑座(72)上，第一摆块(73)和第二摆块(74)分别固定安装在第一转轴和第二转轴上，第一摇杆(75)和第二摇杆(76)分别夹持着第一转轴和第二转轴，第一摇杆(75)和第二摇杆(76)从第二升降机构(8)获取动力，驱动第一摆块(73)和第二摆块(74)运动。
9.根据权利要求8所述的高效印字机构，其特征在于：所述第二升降机构(8)包括依次连接并可传动的第四凸轮(81)、第四摆臂(82)和第四连杆(83)，第四连杆(83)的一端同时连接到第一摇杆(75)和第二摇杆(76)的下端，所述供墨基座(36)上设有导向槽(85)，第四连杆(83)位于导向槽(85)上。
10.根据权利要求9所述的高效印字机构，其特征在于：以导轨(71)的前进方向为基准，第一摆块(73)位于第二摆块(74)的前方，第一摇杆(75)和第二摇杆(76)交叉设置，第一摇杆(75)和第二摇杆(76)的下端设有弹簧，第四连杆(83)的上端具有托板(84)并通过该托板(84)同时承托第一摇杆(75)和第二摇杆(76)的下端。
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