CN111229560A - 充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机及印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机及印刷方法，包括机架平台，所述机架平台上设有多个印刷机器人单元；喷气流化底座设有进气嘴，压缩空气喷板上设有喷气孔；本发明能够解决特征物重叠的问题，增强印刷品的可识别性，同时使防伪颗粒均匀分散在塑性拉伸膜上，边界整齐。

Description

充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机及印刷方法

技术领域

本发明涉及一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机及印刷方法。

背景技术

防伪技术包括将矩形或其他形状的沙砾均匀的洒在贴纸上形成一定区域的随机特征区域，再通过技术手段识别特征区域的随机特性来达到辨别真伪的目的。

但是这种方式在实际应用过程中存在着两个问题：1、特征物重叠，即两个或两个以上的特征物重叠在一起，不在同一个平面上，具有高度差，导致特征区域难以识别；2、由于传统方式是通过在涂胶材料上直接撒上防伪颗粒，导致防伪颗粒，使得特征颗粒不均匀，边界不整齐。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，包括底板、直线位移电机、悬臂、升降位移机构、充气吸附机构、颗粒流化机构以及加热定型盘，所述直线位移电机设于底板上的一侧，所述悬臂的一端连接在直线位移电机的输出端上，所述升降位移机构设于悬臂的另一端上，所述充气吸附机构设于升降位移机构的输出端上，所述颗粒流化机构、加热定型盘依次设于底板上的另一侧；

所述充气吸附机构包括充气吸附拉伸圆槽、顶盖、正压进气电磁阀和负压排气电磁阀，所述顶盖盖合在充气吸附拉伸圆槽的顶端、并与充气吸附拉伸圆槽形成封闭的第一气室，所述充气吸附拉伸圆槽的底面设有中心孔，所述充气吸附拉伸圆槽的底面围绕中心孔间隔设有多排沿径向分布且孔径由内向外逐渐减小的渐变出气孔，所述正压进气电磁阀、负压排气电磁阀错开设于充气吸附拉伸圆槽的外环壁，所述正压进气电磁阀和负压排气电磁均与第一气室连通；

所述颗粒流化机构包括呈筒状的并用于存储防伪颗粒的流化喷射室、圆环状的密封承载台、压缩空气喷板和圆盘状的喷气流化底座，所述流化喷射室固定在底板上，所述喷气流化底座设于流化喷射室内，所述压缩空气喷板嵌合在喷气流化底座上端、并与喷气流化底座形成有第二气室，所述喷气流化底座设有与第二气室连通的进气嘴，所述进气嘴突伸出流化喷射室，所述密封承载台设于流化喷射室底部，所述压缩空气喷板上设有多个喷气孔；

所述加热定型盘通过定型盘支架固定在底板上。

其中，所述多个喷气孔呈多个同心环排列，其中一个所述喷气孔位于圆心位置。

其中，升降位移机构包括升降气缸和升降板，所述升降气缸固定在悬臂上，所述升降板的一侧设有两个导向杆，两个所述导向杆通过直线轴承活动穿过悬臂，所述升降气缸的输出端与升降板的一侧连接，所述顶盖固定在升降板的另一侧。

其中，还包括卸料槽，所述卸料槽通过一个出料支架固定在底板上。

本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明通过充气吸附机构与颗粒流化机构配合，解决特征物重叠的问题，增强印刷品的可识别性，同时使得防伪颗粒均匀分散在塑性拉伸膜上，且边界整齐。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的立体图；

图3是本发明的充气吸附机构的立体图；

图4是本发明的充气吸附机构另一视角的立体图；

图5是本发明的颗粒流化机构的分解示意图；

图6是本发明升降位移机构的立体图；

附图标记说明：1-底板；2-直线位移电机；3-悬臂；4-升降位移机构；41-升降气缸；42-升降板；43-导向杆；5-充气吸附机构；51-充气吸附拉伸圆槽；511-中心孔；512-渐变出气孔；52-顶盖；53-正压进气电磁阀；54-负压排气电磁阀；6-颗粒流化机构；61-流化喷射室；62-密封承载台；63-压缩空气喷板；64-喷气流化底座；7-加热定型盘；8-卸料槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

本实施例提供一种将防伪颗粒印刷在塑性拉伸膜上的充气拉伸分散式防伪颗粒印刷装置，塑性拉伸膜为塑性可拉伸材料制成，经过高温后塑性会下降，获得一定刚性的膜层，以稳定膜层形状，本实施例采用圆形结构的塑性拉伸膜。

如图1至图6所示，本实施例所述的一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，包括机架平台a，所述机架平台上设有多个印刷机器人单元。

印刷机器人单元包括底板1、直线位移电机2、悬臂3、升降位移机构4、充气吸附机构5、颗粒流化机构6以及加热定型盘7，所述直线位移电机2设于底板1上的一侧，所述悬臂3的一端连接在直线位移电机2的输出端上，所述升降位移机构4设于悬臂3的另一端上，所述充气吸附机构5设于升降位移机构4的输出端上，所述颗粒流化机构6、加热定型盘7依次设于底板1上的另一侧；

所述充气吸附机构5包括充气吸附拉伸圆槽51、顶盖52、正压进气电磁阀53和负压排气电磁阀54，所述顶盖52盖合在充气吸附拉伸圆槽51的顶端、并与充气吸附拉伸圆槽51形成封闭的第一气室，所述充气吸附拉伸圆槽51的底面设有中心孔511，所述充气吸附拉伸圆槽51的底面围绕中心孔511间隔设有多排沿径向分布且孔径由内向外逐渐减小的渐变出气孔512，所述正压进气电磁阀53、负压排气电磁阀54错开设于充气吸附拉伸圆槽51的外环壁，所述正压进气电磁阀53和负压排气电磁均与第一气室连通；

所述颗粒流化机构6包括呈筒状的并用于存储防伪颗粒的流化喷射室61、圆环状的密封承载台62、压缩空气喷板63和圆盘状的喷气流化底座64，所述流化喷射室61固定在底板1上，所述喷气流化底座64设于流化喷射室61内，所述压缩空气喷板63嵌合在喷气流化底座64上端、并与喷气流化底座64形成有第二气室，所述喷气流化底座64设有与第二气室连通的进气嘴，所述进气嘴突伸出流化喷射室61，所述密封承载台62设于流化喷射室61底部，所述压缩空气喷板63上设有多个喷气孔；

所述加热定型盘7通过定型盘支架固定在底板1上。

本实施例的工作方式是：工作时，将平整未拉伸的涂胶塑性拉伸膜的工作面朝下置于颗粒流化机构6的密封承载台62上，然后在直线位移电机2的带动下，使得充气吸附机构5位于颗粒流化机构6的上方，然后升降位移机构4带动充气吸附机构5下探，使充气吸附机构5的充气吸附拉伸圆槽51将塑性拉伸膜压紧在密封承载台62上，从而使得充气吸附拉伸圆槽51与塑性拉伸膜之间形成密封空间，压紧后，通过喷气流化底座64的进气嘴向第二气室内充气，使得颗粒流化机构6的流化喷射室61内的防伪颗粒被压缩空气喷板63上的喷气孔喷出的气流吹起，处于流体状态，部分与塑性拉伸膜接触的防伪颗粒被粘附于塑性拉伸膜的工作面上，形成一层密集随机排布的防伪颗粒层，而未被粘附的防伪颗粒在重力作用下落下，与塑性拉伸膜分离；

防伪颗粒粘附完成后，充气吸附机构5的正压进气电磁阀53打开，负压排气电磁阀54关闭，对密封空间进行充气，此时塑性拉伸膜产生变形，塑性拉伸膜的膨胀表面积增大以增大其工作面粘附防伪颗粒之间的距离，使得防伪颗粒分散，消除防伪颗粒之间的搭接；充气完成后，负压排气电磁阀54打开，正压进气电磁阀53关闭，密封空间内的空气被抽出，将完成膨胀拉伸后的塑性拉伸膜吸附于充气吸附拉伸圆槽51的底面上，与此同时，升降位移机构4带动充气吸附机构5上升，将吸附于充气吸附拉伸圆槽51上的塑性拉伸膜进一步吸附，由于充气吸附拉伸圆槽51上渐变出气孔512的孔径由内向外逐渐减小，使得塑性拉伸膜在充气吸附拉伸圆槽51边沿位置所受到的吸附力较小，且与充气吸附拉伸圆槽51的摩擦力也较小，塑性拉伸膜中心表面在负压吸附力作用下，其曲面膜层边沿沿着充气吸附拉伸圆槽51的底面滑移，从而达到塑性拉伸膜初步展平；

塑性拉伸膜初步展平后，直线位移电机2带动充气吸附机构5和塑性拉伸膜转移至加热定型盘7的上方，然后升降位移机构4带动充气吸附机构5下探，将充气吸附机构5上吸附的塑性拉伸膜压平在加热定型盘7上，加热定型盘7对塑性拉伸膜进行加热，进一步对塑性拉伸膜进行定型处理，定型完成后，在直线位移机构、升降位移机构4、充气吸附机构5的作用下，将定型后的塑性拉伸膜转移出工作区，如此便完成防伪颗粒的印刷工作。

本实施例通过充气吸附机构5与颗粒流化机构6配合，解决特征物重叠的问题，增强印刷品的可识别性，同时使得防伪颗粒均匀分散在塑性拉伸膜上，且边界整齐。

本实施例通过在充气吸附拉伸圆槽51设置渐变出气孔512，且位于中间位置的渐变出气孔512的孔径较大以保证充气时较大的充气流量，而位于边沿位置的渐变出气孔512的孔径较小，保证吸附拉伸后的塑性拉伸膜的边沿部位所受吸附力较其中间部位小，保证拉伸后的塑性拉伸膜在充气吸附拉伸圆槽51底面滑移时获得较小的吸附力，使得膜层滑移更加顺畅，确保塑性拉伸膜的平展度，避免防伪颗粒搭接堆叠。

本实施例中，塑性拉伸膜的张拉变形率不小于30%，以保证防伪颗粒之间间距，避免防伪颗粒间的搭接现象。本实施例中，通过充气膨胀方式使得塑性拉伸膜形成曲面，而后利用负压吸附与加热定型对塑性拉伸膜进行拉伸后整平，提高塑性拉伸膜整体平整度和防伪颗粒分布的随机性。

当然，本实施例还可通过调整充气压力，对塑性拉伸膜变形率进行动态实时调整，从而精确控制防伪颗粒间距，以适应不同产品需求。

本实施例采用的加热定型盘7的加热方式为电阻加热，温度为80～110摄氏度。同时防伪颗粒储存在流化喷射室61内，完成防伪颗粒的100%回收利用。

基于上述实施例的基础上，进一步地，所述多个喷气孔呈多个同心环排列，其中一个所述喷气孔位于圆心位置。如此设置，确保防伪颗粒均匀分散。

基于上述实施例的基础上，进一步地，升降位移机构4包括升降气缸41和升降板42，所述升降气缸41固定在悬臂3上，所述升降板42的一侧设有两个导向杆43，两个所述导向杆43通过直线轴承活动穿过悬臂3，所述升降气缸41的输出端与升降板42的一侧连接，所述顶盖52固定在升降板42的另一侧。工作时，通过升降气缸41的伸缩，带动升降板42上下移动，进而带动整个充气吸附机构5上下移动，而设置两个导向杆43，能够使得升降板42移动更平稳，即整个充气吸附机构5上下移动更平稳，结构更可靠。

基于上述实施例的基础上，进一步地，还包括卸料槽8，所述卸料槽8通过一个出料支架固定在底板1上，在直线位移电机2和升降位移机构4的带动下，充气吸附机构5将定型完成的塑性拉伸膜放置在卸料槽8上，然后由卸料槽8将印刷后的塑性拉伸膜转移出工作区，如此设置，结构更合理，自动化程度更高。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，其特征在于，包括机架平台（a），所述机架平台上设有多个印刷机器人单元。

2.根据权利要求1所述的一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，其特征在于，

印刷机器人单元包括底板（1）、直线位移电机（2）、悬臂（3）、升降位移机构（4）、充气吸附机构（5）、颗粒流化机构（6）以及加热定型盘（7），所述直线位移电机（2）设于底板（1）上的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，其特征在于，所述悬臂（3）的一端连接在直线位移电机（2）的输出端上，所述升降位移机构（4）设于悬臂（3）的另一端上，所述充气吸附机构（5）设于升降位移机构（4）的输出端上，所述颗粒流化机构（6）、加热定型盘（7）依次设于底板（1）上的另一侧；其特征在于，

所述充气吸附机构（5）包括充气吸附拉伸圆槽（51）、顶盖（52）、正压进气电磁阀（53）和负压排气电磁阀（54），所述顶盖（52）盖合在充气吸附拉伸圆槽（51）的顶端、并与充气吸附拉伸圆槽（51）形成封闭的第一气室，所述充气吸附拉伸圆槽（51）的底面设有中心孔（511），所述充气吸附拉伸圆槽（51）的底面围绕中心孔（511）间隔设有多排沿径向分布且孔径由内向外逐渐减小的渐变出气孔（512），所述正压进气电磁阀（53）、负压排气电磁阀（54）错开设于充气吸附拉伸圆槽（51）的外环壁，所述正压进气电磁阀（53）和负压排气电磁均与第一气室连通；

所述颗粒流化机构（6）包括呈筒状的并用于存储防伪颗粒的流化喷射室（61）、圆环状的密封承载台（62）、压缩空气喷板（63）和圆盘状的喷气流化底座（64），所述流化喷射室（61）固定在底板（1）上，所述喷气流化底座（64）设于流化喷射室（61）内，所述压缩空气喷板（63）嵌合在喷气流化底座（64）上端、并与喷气流化底座（64）形成有第二气室，所述喷气流化底座（64）设有与第二气室连通的进气嘴，所述进气嘴突伸出流化喷射室（61），所述密封承载台（62）设于流化喷射室（61）底部，所述压缩空气喷板（63）上设有多个喷气孔；

所述加热定型盘（7）通过定型盘支架固定在底板（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，其特征在于，所述多个喷气孔呈多个同心环排列，其中一个所述喷气孔位于圆心位置。

5.根据权利要求1所述的一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，其特征在于，升降位移机构（4）包括升降气缸（41）和升降板（42），所述升降气缸（41）固定在悬臂（3）上，所述升降板（42）的一侧设有两个导向杆（43），两个所述导向杆（43）通过直线轴承活动穿过悬臂（3），所述升降气缸（41）的输出端与升降板（42）的一侧连接，所述顶盖（52）固定在升降板（42）的另一侧。

6.根据权利要求1所述的一种充气拉伸分散式防伪颗粒印刷机器人整机，其特征在于，还包括卸料槽（8），所述卸料槽（8）通过一个出料支架固定在底板（1）上。

7.一种印刷方法：其特征在于：将平整未拉伸的涂胶塑性拉伸膜的工作面朝下置于颗粒流化机构6的密封承载台62上，然后在直线位移电机2的带动下，使得充气吸附机构5位于颗粒流化机构6的上方，然后升降位移机构4带动充气吸附机构5下探，使充气吸附机构5的充气吸附拉伸圆槽51将塑性拉伸膜压紧在密封承载台62上，从而使得充气吸附拉伸圆槽51与塑性拉伸膜之间形成密封空间，压紧后，通过喷气流化底座64的进气嘴向第二气室内充气，使得颗粒流化机构6的流化喷射室61内的防伪颗粒被压缩空气喷板63上的喷气孔喷出的气流吹起，处于流体状态，部分与塑性拉伸膜接触的防伪颗粒被粘附于塑性拉伸膜的工作面上，形成一层密集随机排布的防伪颗粒层，而未被粘附的防伪颗粒在重力作用下落下，与塑性拉伸膜分离；

防伪颗粒粘附完成后，充气吸附机构5的正压进气电磁阀53打开，负压排气电磁阀54关闭，对密封空间进行充气，此时塑性拉伸膜产生变形，塑性拉伸膜的膨胀表面积增大以增大其工作面粘附防伪颗粒之间的距离，使得防伪颗粒分散，消除防伪颗粒之间的搭接；充气完成后，负压排气电磁阀54打开，正压进气电磁阀53关闭，密封空间内的空气被抽出，将完成膨胀拉伸后的塑性拉伸膜吸附于充气吸附拉伸圆槽51的底面上，与此同时，升降位移机构4带动充气吸附机构5上升，将吸附于充气吸附拉伸圆槽51上的塑性拉伸膜进一步吸附，由于充气吸附拉伸圆槽51上渐变出气孔512的孔径由内向外逐渐减小，使得塑性拉伸膜在充气吸附拉伸圆槽51边沿位置所受到的吸附力较小，且与充气吸附拉伸圆槽51的摩擦力也较小，塑性拉伸膜中心表面在负压吸附力作用下，其曲面膜层边沿沿着充气吸附拉伸圆槽51的底面滑移，从而达到塑性拉伸膜初步展平；

塑性拉伸膜初步展平后，直线位移电机2带动充气吸附机构5和塑性拉伸膜转移至加热定型盘7的上方，然后升降位移机构4带动充气吸附机构5下探，将充气吸附机构5上吸附的塑性拉伸膜压平在加热定型盘7上，加热定型盘7对塑性拉伸膜进行加热，进一步对塑性拉伸膜进行定型处理，定型完成后，在直线位移机构、升降位移机构4、充气吸附机构5的作用下，将定型后的塑性拉伸膜转移出工作区，如此便完成防伪颗粒的印刷工作。

Images