CN111319349A - 产品印刷组装一体机及印刷组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷领域的印刷组装一体机及印刷组装方法，包括控制系统、分度机构、印刷机构和植入机构，分度机构中第一传动构件带动分度盘做绕轴间歇性转动，分度盘上间隔设置若干定位夹具，与沿着分度盘主动方向依次设有上料工位、印刷工位、植入工位和下料工位一一对应，产品在分度盘的带动下一次经过各个工位，完成印刷和物料植入多道加工工序。本发明将产品的印刷和物料植入整合到同一架构中，节约了产品分段加工的时间，避免了人工加工的效果不稳定性，提高了产品加工的效率。
Description
技术领域
本发明涉及印刷技术领域，具体涉及印刷组装一体机及印刷组装方法。
背景技术
注塑产品被广泛使用，在实际生产中会根据厂家的需要对注塑件进行外观印刷和附件植入。以螺丝刀柄为例，在注塑成型的螺丝刀柄中需要植入一块磁铁，以使螺丝刀头具有磁性，同时厂商会要求在其外观上印制自己的商标、LOGO等标示性图样。此时按照现有技术，产品印刷后再植入磁铁需要作业员将产品放入吸塑盒在印刷机上印刷，印刷完成后再将磁铁放入印刷好的产品头部，再用压磁铁的专用手啤机上进行压磁铁工序，上述操作过程既增加了作业员周转工位的的工时浪费，并且效率低。由于手啤机打磁铁主要由作业员的力度控制，精度存在一定误差，造成品质不稳定性。把同一个产品多次加工也增加了产品的制作周期，无形当中增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种印刷组装一体机及印刷组装方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
印刷组装一体机，包括控制系统、分度机构、印刷机构和植入机构，所述分度机构包括第一传动构件和分度盘，第一传动构件带动分度盘做绕轴间歇性转动，沿着分度盘主动方向依次设有上料工位、印刷工位、植入工位和下料工位，分度盘上间隔设置若干定位夹具，与所述上料工位、印刷工位、植入工位和下料工位一一对应；
所述印刷工位对应设置印刷机构，印刷机构包括印刷机和第一气缸，所述第一气缸设置于印刷机上印刷头的正下方，印刷头和第一气缸分别位于分度盘的上下两侧；
所述植入工位对应设置植入机构，植入机构包括传料机构、分料机构和推入机构，传料机构分为出料部和传料部，出料部包括料仓、料夹和第二传动构件，料仓为底部带有出口的盒状结构，所述料夹为带有第一通孔的长方体结构，若干料夹上下叠放于料盒内，第一传动构件带动料夹从底部出口向外传输，传料部包括传料部件和第二气缸，传料部件上设有第二通孔，第二气缸带动传料部件上下往复运动；
所述分料机构包括第二伺服电机和第二传动杆，推入机构包括第三伺服电机和第三传动杆，分料机构与传料部件于料夹的左右两端对应设置，当传料部件在上位时，第二传动杆、第一通孔与第二通孔轴线重合，推入机构设置于粉料机构的下方，当传料部件在下位时，第三传动杆与第二通孔轴线重合，第二传动杆、第三传动杆分别在第二伺服电机、第三伺服电机的带动下沿轴向作前后往复运动。
具体的，所述推入机构与分度盘之间固定设有限位板，所述限位板上对应第三传动杆设有第三通孔。
具体的，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔的直径相同，第二传动杆、第三传动杆的直径等于或小于第一通孔的直径。
具体的，所述定位夹具内部与产品底部之间设有弹簧。
具体的，控制系统包括PLC控制器以及控制按钮，所述控制按钮包括双手启动按钮。
印刷组装方法，利用上述产品印刷组装一体机，其控制系统包括PLC控制器以及控制按钮，所述PLC控制器控制产品印刷组装一体机运转工序为：
(5)上料工序：产品由上料工位放入定位夹具，启动控制按钮，PLC控制器程序启动，第一传动构件启动带动分度盘转动，将装入产品的定位夹具从上料工位传动至印刷工位暂停；
(6)印刷工序：印刷机构启动，第一气缸将分度盘向上顶起，印刷机对产品进行印刷，同时分料工序启动进入待植入状态；
(7)分料工序：第二传动构件启动将料夹从料仓中输出，第三传动构件启动将物料从第一通孔推入第二通孔，物料部件从上位下降至下位等待植入；
(8)植入工序：印刷工序完成后，第一气缸下落，分度盘继续转动，将装有印刷后的产品的定位夹具传动至植入工位，第四传动构件启动，将待植入物料从第二通孔推出植入产品中；
(5)下料工序：植入工序完成后，分度盘继续转动，将完成植入工序的产品的定位夹具传送至下料工位，将产品取出。
本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果：本发明利用分度盘整合印刷机构与植入机构与一体，实现了产品印刷与组装的一站式加工，极大地节约了产品多次加工的中转工时，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为分度机构的结构示意图。
图3为印刷工位的结构示意图。
图4为植入机构的结构示意图。
图5为植入机构另一个视角的局部结构示意图。
图6为料夹的结构示意图。
图中：1-上料工位，2-印刷工位，21-印刷机，22-印刷头，23-第一气缸，植入工位，310-第一传动杆，311-料仓，312-料夹，313-第二传动构件，314传料部件，315-第二气缸，316-出口，317-第一通孔，318-第二通孔，319-第一伺服电机，320-第二传动杆，321-第二伺服电机，330-第三传动杆，331-第三伺服电机，4-下料工位，5-分度机构，51-分度盘，511-定位夹具，512-卡槽，513-产品，52-第一传动部件，6-按钮。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”……仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至图6所示，本发明的具体实施过程如下：
印刷组装一体机，机构包括控制系统、分度机构5、印刷机21构和植入机构。其中控制系统包括PLC控制器和双手启动控制按钮6，PLC控制器与上述分度机构5、印刷机21构和植入机构连接，并通过内置程序实现对机构整体的工序调配。双手启动控制按钮6是机械加工领域常见的机械启动手段，目的在于使操作员在启动时不会把手放在内部操作而发生意外。
分度机构5包括分度盘51和第一传动构件52，分度盘51为圆盘状结构，由第一传动构件52带动作绕轴间歇旋转运动。沿分度盘51边缘固定设有若干定位夹具511，定位夹具511上设有卡槽512用于固定待加工的产品513。优选的，在卡槽512的底部设有减震弹簧(图中未示出)，减震弹簧的一端与定位夹具511固定，另一端抵接于产品513下方，启动缓冲作用。
印刷组装一体机分为上料工位1、印刷工位2、植入工位3和下料工位4四个工位。分度盘51上定位夹具511与上述四个工位一一对应，分度盘51每转动一次，带动定位夹具511从当前所处工位转动到下一工位对应位置上，同时向PLC控制器发送一个到位信号指令，PLC控制器接收到位信号指令后对应启动下一步程序。带动分度盘51转动的第一传动构件52包括但不限于以下三种方案：
(1)伺服马达的输出端与分度盘51直接相连；
(2)步进电机的输出端连接分度盘51的转轴，通过齿轮传动带动分度盘51转动；
(3)分度盘51下方设有齿轮，电机输出端连接卡爪，卡爪的一端与齿轮卡合组成棘轮机构，电机带动棘轮机构实现分度盘51间歇转动。
上料工位1供待加工产品513放入定位夹具511，是整个机构启动后的第一道工序。
印刷工位2用于对产品513进行印刷，对应设置印刷机21构，印刷机21构包括印刷机21和第一气缸23。其中印刷机21的印刷头22对应于定位夹具511转到印刷工位2后的正上方，第一气缸23位于与印刷头22对应的分度盘51下方。由于分度盘51绕中部转轴转动，因此在印刷时难免会产生一些微小的颤动，第一气缸23的作用是将分度盘51顶起一定的高度，使定位夹具511对准印刷头22以提高印刷质量。
植入工位3用于将物料植入产品513中，对应设置植入机构，植入机构包括传料机构、分料机构和推入机构。
传料机构分为出料部和传料部。出料部包括料仓311、料夹312和第二传动构件313，其中料仓311为底部带有出口316的盒状结构，料夹312为长方体结构带有若干容置物料的第一通孔317，第一通孔317的轴向与长方体的宽边平行，若干个第一通孔317沿着长方体的长边分布于料夹312中部、若干料夹312上下叠放于料仓311内，位于底部的料仓311由第二传动构件313带动从料仓311底部的出口316向分料机构运动。第二传动构件313的其中一个实施方案为：第二传动构件313包括第一伺服电机319，第一伺服电机319的输出端设有第一传动杆310，在料夹312的底部对应设有插孔，第一传动杆310的另一端插入插孔内，第一伺服电机319输出同时带动料夹312运动。
传料部包括第二气缸315和传料部件314。传料部件314的下方设有第二通孔318，第二通孔318与第一通孔317直径相同且位置对应，第二气缸315带动传料部件314上下往复运动实现物料从分料机构到推入机构的传送。此处传料部件314的结构包括但不限于板、块等结构，能被应用到本方案中实现上述作用的结构都即可。
分料机构为第三传动构件，包括第二伺服电机321和第二传动杆320，第二传动杆320在第一伺服电机319的带动下沿轴向做前后往复运动。其中第二传动杆320与料夹312内第一通孔317轴向平行，当料夹312被传送到第二传动杆320前方位置时，第一通孔317的两端分别与第二传动杆320和传料部件314上的第二通孔318轴向重合，第二传动杆320向前推进将物料从第一通孔317推入到第二通孔318内，第二传动杆320再向后复位等待料夹312向前移动后进行下一次向前推进。
当一个料夹312内的物料被全部推出后，第二传动构件313带动后面料夹312前进的同时将前面空料夹312继续向前推，直到脱离路径后落入料夹312回收处。
物料进入第二通孔318后，被第二传动构件313带动向下，到推入机构的前方。推入机构为第四传动构件，包括第三伺服电机331和第三传动杆330，其结构与分料机构结构相似，区别在于第三伺服电机331的推动力要更大，以便于将物料准确、稳定的植入到产品513中。传料部件314将物料传动到下方后，第二通孔318的两端分别与第三传动杆330、产品513上的物料植入位轴向重合，第三伺服电机331启动使第三传动杆330向前推进，将物料植入产品513中。在物料植入产品513的过程中会产生巨大的冲击力，定位夹具511中卡槽512底部的减震弹簧能减轻冲击力，防止冲击力过大将产品513弹出定位夹具511。
具体的，在传料部件314与产品513中间固定设有限位板34，限位板34上同样设有供物料通过的与第一通孔317直径相等的第三通孔341。限位板34的作用是中部承接作用，为物料提供一个稳定且通常的植入路径，为第三传动机构增加传动稳定性，预防物料脱落等意外。
上述植入工序完成后，产品513完成印刷和植入两道加工工序，由分度盘51带动定位夹具511转向下料工位4，由下料工位4将产品513取出。
印刷组装方法，利用上文所述印刷组装一体机实现产品513的印刷和组装工序的自动化，分为：
S01上料工序：产品513由上料工位1放入定位夹具511，启动控制按钮6，PLC控制器程序启动，第一传动构件52启动带动分度盘51转动，将装入产品513的定位夹具511传动至印刷工位2暂停；
S02印刷工序：印刷工位2启动，第一气缸23将分度盘51顶起，印刷机21对产品513进行印刷的同时分料工序启动进入待植入状态；
S03分料工序：第三传动构件启动，将物料从料夹312第一通孔317推入第二通孔318，第二传动构件313启动带动传料部件314向下对准第三传动杆330等待植入；
S04植入工序：印刷工序完成后，第一气缸23下落，分度盘51继续转动，将装有印刷后的产品513的定位夹具511传动至植入工位3，第四传动构件启动，第三传动杆330将待物料从第二通孔318推动穿过限位板34植入产品513中；
S05下料工序：植入工序完成后，工位分度盘51继续转动，将完成植入工序的产品513的定位夹具511传送至下料工位4，下料工位4将产品513取出。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.印刷组装一体机，其特征在于：包括控制系统、分度机构、印刷机构和植入机构，所述分度机构包括第一传动构件和分度盘，第一传动构件带动分度盘做绕轴间歇性转动，沿着分度盘主动方向依次设有上料工位、印刷工位、植入工位和下料工位，分度盘上间隔设置若干定位夹具，与所述上料工位、印刷工位、植入工位和下料工位一一对应；
所述印刷工位对应设置印刷机构，印刷机构包括印刷机和第一气缸，所述第一气缸设置于印刷机上印刷头的正下方，印刷头和第一气缸分别位于分度盘的上下两侧；
所述植入工位对应设置植入机构，植入机构包括传料机构、分料机构和推入机构，传料机构分为出料部和传料部，出料部包括料仓、料夹和第二传动构件，料仓为底部带有出口的盒状结构，所述料夹为带有第一通孔的长方体结构，若干料夹上下叠放于料盒内，第一传动构件带动料夹从底部出口向外传输，传料部包括传料部件和第二气缸，传料部件上设有第二通孔，第二气缸带动传料部件上下往复运动；
所述分料机构包括第二伺服电机和第二传动杆，推入机构包括第三伺服电机和第三传动杆，分料机构与传料部件于料夹的左右两端对应设置，当传料部件在上位时，第二传动杆、第一通孔与第二通孔轴线重合，推入机构设置于粉料机构的下方，当传料部件在下位时，第三传动杆与第二通孔轴线重合，第二传动杆、第三传动杆分别在第二伺服电机、第三伺服电机的带动下沿轴向作前后往复运动。
2.根据权利要求1所述的产品印刷组装一体机，其特征在于：所述推入机构与分度盘之间固定设有限位板，所述限位板上对应第三传动杆设有第三通孔。
3.根据权利要求2所述的产品印刷组装一体机，其特征在于：所述第一通孔、第二通孔、第三通孔的直径相同，第二传动杆、第三传动杆的直径等于或小于第一通孔的直径。
4.根据权利要求1所述的产品印刷组装一体机，其特征在于：所述定位夹具内部与产品底部之间设有弹簧。
5.根据权利要求1所述的产品印刷组装一体机，其特征在于：控制系统包括PLC控制器以及控制按钮，所述控制按钮包括双手启动按钮。
6.印刷组装方法，其特征在于：利用权力要求1-5任意一项所述的产品印刷组装一体机，其控制系统包括PLC控制器以及控制按钮，所述PLC控制器控制产品印刷组装一体机运转工序为：
(1)上料工序：产品由上料工位放入定位夹具，启动控制按钮，PLC控制器程序启动，第一传动构件启动带动分度盘转动，将装入产品的定位夹具从上料工位传动至印刷工位暂停；
(2)印刷工序：印刷机构启动，第一气缸将分度盘向上顶起，印刷机对产品进行印刷，同时分料工序启动进入待植入状态；
(3)分料工序：第二传动构件启动将料夹从料仓中输出，第三传动构件启动将物料从第一通孔推入第二通孔，物料部件从上位下降至下位等待植入；
(4)植入工序：印刷工序完成后，第一气缸下落，分度盘继续转动，将装有印刷后的产品的定位夹具传动至植入工位，第四传动构件启动，将待植入物料从第二通孔推出植入产品中；
(5)下料工序：植入工序完成后，分度盘继续转动，将完成植入工序的产品的定位夹具传送至下料工位，将产品取出。
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