CN210733607U - 打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开的一种打印设备，包括：机架及打印机，所述机架上设有第一机械手及第二机械手；第二机械手包括第二真空吸盘，以及用于带动第二真空吸盘升降的吸盘升降机构，和用于带动吸盘升降机构沿水平直线移动的水平行走机构；还包括用于带动吸盘升降机构绕竖直轴线旋转的转向机构。本申请所公开的一种打印设备，第二机械手设有转向机构，仅需要水平行走机构具备单向行走功能即可完成第二卡片的传输，使得第二机械手机构得以精简，缩小了行程，同时结构简化又能增加设备的稳定性及降低成本。

Description

打印设备

技术领域

本申请涉及打印机领域，具体涉及一种打印设备。

背景技术

现有身份证、驾驶证、临时牌照等证件的自动化打印过程中都需要机械手参与，而应用于这一领域的机械手采用的是X、Y、Z三轴移动系统来实现空间移动。水平行走时需要具备同时满足水平横向(X轴)及水平纵行(Y轴)行走的能力，因而需要在水平方向设立至少两套驱动装置及导向装置。这就使得机械手本身占用了很大的空间，导致设备整机尺寸变大。同时，三轴移动的机械手行程远，内部传动结构复杂，稳定性差且成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种打印设备，旨在解决现有打印设备的机械手均采用三轴移动实现空间移动，其机构复杂、成本高的问题。

本申请公开的一种打印设备，包括：

机架；

固定于所述机架上，用于在第一卡片及第二卡片表面打印图文信息的打印机，所述打印机为针式打印机；

所述机架上设有用于抓取所述第一卡片的第一机械手，及用于抓取所述第二卡片的第二机械手；

所述第二机械手包括第二真空吸盘，以及用于带动所述第二真空吸盘升降的吸盘升降机构，和用于带动所述吸盘升降机构沿水平直线移动的水平行走机构；还包括用于带动所述吸盘升降机构绕竖直轴线旋转的转向机构。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述水平行走机构包括可带动所述吸盘升降机构沿水平横向行走的吸盘滑动座，所述转向机构包括与所述吸盘滑动座固定连接的转向电机，及存在平方延伸段的转向臂，所述转向电机的输出轴与所述转向臂上位于所述水平延伸段的一端固定连接，所述转向臂上位于所述水平延伸段的另一端与所述吸盘升降机构固定连接。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述打印设备还包括用于翻转所述第一卡片的翻转装置，所述翻转装置包括用于带动所述第一卡片翻转的转动体，以及用于驱动所述转动体沿水平轴线旋转的传动机构；所述转动体端部设有用于固定所述第一卡片的夹持机构。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述转动体端部设有沿直线间隔分布的多组支撑臂组件，每组所述支撑臂组件包括相互叠放的上臂及下臂，所述上臂及下臂之间留存有用于插入所述第一卡片的间隙；所述转动体还包括与所述上臂及下臂根部固定连接的安装板，所述安装板中心处固定有转轴，所述转轴沿水平方向延伸。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述夹持机构包括相正对设置的上夹板及下夹板，所述上夹板固定于所述上臂顶面，所述下夹板固定于所述下臂底面，所述上臂表面设有用于所述上夹板端部向所述间隙内延伸的上开口，所述下臂表面设有用于所述下夹板端部向所述间隙内延伸的下开口。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述上夹板顶部设有相对其顶部表面向上延伸的上铰支座，所述上夹板与所述上铰支座铰接，所述上夹板根部设有用于使其端部产生朝向所述上开口运动回复力的上弹性件；所述下夹板底部设有相对其底部表面向下延伸的下铰支座，所述下夹板与所述下铰支座铰接，所述下夹板根部设有用于使其端部产生朝向所述下开口运动回复力的下弹性件。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述上夹板端部设有可透过所述上开口凸出于所述间隙内的上压轮；所述下夹板端部设有可透过所述下开口凸出于所述间隙内的下压轮。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述转动体正对所述针式打印机进纸口设置，所述间隙与所述针式打印机进纸口相平齐，所述转轴与所述针式打印机进纸方向平行。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述传动机构包括设置于所述机架底部用于支撑所述转轴的支撑体，以及用于驱动所述转轴转动的电机，所述支撑体端部设有与所述转轴相适配的轴承。

本申请实施例中所公开的一种打印设备，其中，所述上弹性件为固定于所述上夹板根部与所述上铰支座端部的上拉簧，所述下弹性件为固定于所述下夹板根部与所述下铰支座端部的下拉簧。

本申请所公开的一种打印设备，单面打印后的第一卡片通过翻转装置可自动翻转，并通过机械手自动输入打印机进行背面打印，不依赖人力参与，提高了自动化程度及生产效率；翻转装置设有具备回复力的夹持机构，通过第一机械手移动第一卡片实现第一卡片的夹持和释放，简化了设备结构，降低成本；第二机械手设有转向机构，仅需要水平行走机构具备单向行走功能即可完成第二卡片的传输，使得第二机械手机构得以精简，缩小了行程，同时结构简化又能增加设备的稳定性及降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中，打印设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中，转动体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中，转动体使用状态示意图；

图4为本实用新型实施例二中，打印设备的整体结构示意图；

图5为图4中A处放大图；

图6为本实用新型实施例三中，打印设备的整体结构示意图；

图7为本实用新型实施例三中，第二机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本实施例所公开的一种打印设备，如图1所示，包括设置在机架100上的打印机1及翻转装置2，机架100上还设有用于在打印机1及翻转装置2之间传递第一卡片31的第一机械手41及用于由卡盒内抓取第二卡片32的第二机械手42。第二机械手42的根部设有转动机构，可使得第二机械手42按照圆弧轨迹进行平移。该打印设备打印过程如下：第一机械手41将空白的第一卡片31由卡盒内抓取至打印机1的进纸口处，打印机1进行正面打印后吐出第一卡片31，第一机械手41将已打印正面的第一卡片31填入翻转装置2，翻转装置2带动第一卡片31翻转180度后使得第一卡片31的背面向上，第一机械手41将第一卡片31抓取至打印机1进行背面打印。

如图1-图3所示，翻转装置2包括转动体20，和与机架100底部固定连接的支撑体21，以及驱动转动体20沿水平轴线旋转的传动机构，其中，转动体20上设有用于固定第一卡片31的夹持机构。转动体20端部设有多组支撑臂组件，支撑臂组件在水平面内相间隔分布，转动体20根部设有转轴22，支撑体21端部设有与转轴22相适配的轴承。机架100底部固定有驱动转轴22转动的翻转电机23，转轴22端部设有带轮24，翻转电机23通过带轮24带动转轴22转动，从带动转动体20翻转。转动体20可固定第一卡片31，并在支撑体21的支撑下绕转轴22转动，转轴22与水平面平行。这样，当转动主体20转动180度时，就会带动第一卡片31翻转，使得原本正面朝上的第一卡片31背面朝上，或原本背面朝上变为正面朝上。

如图2所示，每组支撑臂组件包括相互叠放的上臂51及下臂52，上臂51及下臂52之间留存有可供第一卡片31插入的间隙；转动体20还包括与上臂51及下臂52根部固定连接的安装板53。本实施例中，支撑臂组件共设置两组，分别分固定于安装板53的两端。转轴22固定于安装板53中心处，转轴22垂直于安装板53且沿水平方向延伸。

夹持机构包括相正对设置的上夹板54及下夹板55，上夹板54固定于上臂51顶面，下夹板55固定于下臂52底面，上夹板54与下夹板55耦合使用，两者端部相接触用于夹持第一卡片31。上臂51表面设有上开口510，上夹板54端部可进入到上开口510内，并部分进入到上臂51与下臂52之间的间隙内；下臂52表面设有下开口520，下夹板55端部可进入到下开口520内，并部分进入到上臂51与下臂52之间的间隙内。上夹板54端部固定有上压轮540，下夹板55端部固定有下压轮550，上压轮540与下压轮550在间隙内相正对设置且相互接触。上压轮540与下压轮550均为弹性形变能力较好的胶轮。

上夹板54顶部设有上铰支座541，上铰支座541根部固定于上夹板54顶部表面，端部斜向上延伸，上夹板54根部设有上弹性件，上弹性件用于使上夹板54端部产生朝向上开口510运动的回复力。本实施例中，上弹性件为固定在上夹板54根部部与上铰支座541端部之间的上拉簧542，当然，在本申请其他实施例中，上弹性件还可以是固定在上夹板54根部与上夹板54顶面之间的压簧。为了使得上压轮540与下压轮550具有更好的压紧力，下夹板55底部设有下铰支座551，下铰支座551根部固定于下夹板55底部表面，端部斜向下延伸，下夹板55根部设有下弹性件，下弹性件用于使下夹板55端部产生朝向狭隘开口520运动的回复力。本实施例中，下弹性件为固定在下夹板55根部与下铰支座551端部之间的下拉簧552，当然，在本申请其他实施例中，下弹性件还可以是固定在下夹板55根部与下夹板55底面之间的压簧。

本实施例中，转动体20正对打印机1的进纸口设置，上臂51与下臂52之间的间隙高度上与进纸口相平齐，转轴22轴向与进纸方向一致。这样使得翻转装置2与打印机1进纸口处于同一直线上，便于第一卡片31的传输。此外，翻转装置2复位状态下，上臂51的长度小于下臂52，这样上臂51与打印机1的进纸平台10衔接。当第一机械手41抓取已打印正面的第一卡片31向翻转装置2移动时，下臂52刚好托举第一卡片31的边缘，第一卡片31沿着下臂52即可滑入到上压轮540与下压轮550之间，上臂51长度短于下臂52就会使得下臂52起到导向作用。

本实施例中，上压轮540与下压轮550之间的压力适中，第一机械手41底部设置的第一真空吸盘410吸附在第一卡片31表面后，拖拽第一卡片31即可由上压轮540与下压轮550之间穿过，实现对第一卡片31的夹持固定。

实施例二

本实施例是在前一实施例基础上改进的方案，本实施例中，如图4-图5所示，打印机1的进纸平台10正对翻转装置2的一侧设有至少一个翻板11，进纸平台10的边沿处设有翻板转轴12，翻板转轴12沿水平垂直于转轴22的方向设置，翻板11的根部与翻板转轴12固定连接。进纸平台10的侧面固定有翻板电机13，翻板电机13与翻板转轴12传动连接，通过翻板电机13控制翻板转轴12的转向，从而使得翻板11绕根部旋转，在水平方向和竖直向下两种姿态进行切换。翻板11可以在两组支撑臂组件之间设置一块或多块。本实施例中翻板11在两组支撑臂组件之间相间隔的设置两块。在本申请其他实施例中，支撑臂组件还可设置3处以上，翻板11与支撑臂组件相错开或相交替的设置多个。

本实施例所用开的打印设备，当第一机械手41拖放第一卡片31完成正面打印后，第一机械手41继续将第一卡片31拖放至夹持机构后移开；此时翻转电机23启动并带动转动体20翻转，使得第一卡片31的背面朝上，转动体20翻转180度后翻板电机13控制翻板11旋转至水平姿态，翻板11由下方托举第一卡片31，避免第一卡片31边缘处向下弯曲至低于进纸平台10边缘；接下来第一机械手41再次下压并吸附第一卡片31将其拖入打印机1的进纸口进行背面打印；此时，翻板电机13控制翻板11复位至竖直状态，翻板11复位后转动体20再次翻转180度复位。

本申请实施例中对于各电机的控制采用现有的控制方法，第一卡片31在各工位的定位需要使用传感器，例如，可以通过光学传感器检测第一卡片31是否在进纸平台10或夹持机构的预定位置，如果检测到第一卡片31在预定位置，则控制设备进入下一工序。还可以通过时序来控制各设备的动作顺序，例如，打印机1开始进行正面打印时计时器开始计时，第一预定时间后控制第一机械手41开始移动至进纸平台10将第一卡片31拖入转动体20，第二预定时间后翻转电机23开始工作将第一卡片31翻转，其他工位产生的动作同理。对于本领域技术人员来讲，这些控制技术为非常成熟的现有技术，因而在本实施例中也无需赘述，作为本领域普通技术人员不能因此视为本申请实施例不完整，且这些对设备的常规控制手段并非对方法的改进，也不应该认为该实施例需要依赖软件完成。

实施例三

本实施例中为对前两个实施例的进一步改进，如图6-图7所示，本实施例中的打印设备除打印第一卡片31外，还可以同时打印第二卡片32，第二卡片32的尺寸较小，因而需要与之相匹配的第二机械手42完成各工位的传送。其中，第二卡片32与第一卡片31为相关联的证件，例如第一卡片31位汽车临时牌照，第二卡片32为该汽车的年检合格证，打印时第一卡片31与第二卡片32为一组任务，每一组任务先通过第一机械手41辅助完成临时牌照打印，再通过第二机械手42辅助完成合格证的打印，一组任务完成后再进行下组任务。

如图4及图6所示，第二机械手42底部设有用于吸附第二卡片32的第二真空吸盘420。第二机械手42包括吸盘升降机构，水平行走机构以及设置在水平行走机构与吸盘升降机构之间的转向机构。其中，水平行走机构可带动转向机构在平面内沿打印机1进纸方向行走，转向机构用于带动吸盘升降机构绕竖直轴线旋转，从而到达进纸平台10上方。吸盘升降机构用于控制第二真空吸盘420升降。

具体地，水平行走机构包括固定于机架100顶部的横向光轴421，嵌套在横向光轴421上并可以沿其表面滑动的吸盘滑动座422，以及控制吸盘滑动座422沿横向光轴421滑动的传送带423，其中，横向光轴421与转轴22平行(沿打印机1进纸方向延伸)。横向光轴421两端分别固定有与传送带423相适配的主动带轮4231和从动带轮4232，其中，主动带轮4231由平移电机4230驱动，传送带423与吸盘滑动座422固定连接。通过平移电机4230驱动主动带轮4231转动，继而带动传送带423传输，牵引吸盘滑动座422沿着横向光轴421滑动，实现真空吸盘组件的水平移动。

转向机构包括固定于吸盘滑动座422底部的转向电机424，转向电机424输出轴沿竖直方向设置，且输出轴位于下方。转向电机424的输出轴通过转向臂425与吸盘升降机构固定连接。转向臂425设有沿水平方向延伸的水平伸展段，水平伸展段的长度决定吸盘升降机构旋转半径的大小。本实施例中，转向臂425水平方向的长度设定为满足吸盘升降机构转动时，第二真空吸盘420的运行轨迹可以到达进纸平台10的正上方。

吸盘升降机构包括升降支架43，用于固定第二真空吸盘420的吸盘固定板430，吸盘固定板430可在升降支架43的支撑下升降。具体地，转向电机424输出轴与转向臂425的一端(位于水平伸展段的一端)固定连接，升降支架43一侧与转向臂425另一端(位于水平伸展段的另一端)固定连接，升降支架43另一侧设有竖直方向延伸的导轨431，导轨431上设有可在其上滑动的升降滑块432。吸盘固定板430临近升降支架43的一侧连接有吸盘牵引板433，吸盘牵引板433顶部与升降滑块432固定连接。升降滑块432端部设有螺纹法兰434，升降支架43上固定有与螺纹法兰434相适配的丝杠435。丝杠435顶部由升降电机436驱动，底部穿过螺纹法兰434及滑块432，升降电机436与升降支架43顶部固定连接。通过升降电机436驱动丝杠435转动，从而带动吸盘固定板430升降，实现第二真空吸盘420的升降动作。

当第一卡片31打印完成后，第一机械手41将第一卡片31移动至出卡口或成品卡盒内，然后第二机械手42开始动作。首先吸盘固定板430下移由卡盒内吸附第二卡片32后上移，然后水平行走机构带动吸盘升降机构向打印机1一端移动；当吸盘升降机构移动至预定位置后，转向电机424带动转向臂425转动，当吸盘固定板430转动至进纸平台10正上方时，转向电机424停止转动，同时吸盘升降机构控制吸盘固定板430下移并将第二卡片32送入打印机1进纸口。当第二卡片32打印完成后再由第二机械手42将其移送至出卡口或成品卡盒。

本实施例中，第二机械手42由于设置了转向机构，因而只需要在水平横向行走至预定位置后，控制转向机构转向即可完成第二卡片32的进给动作，无需进行水平纵向移动，精简了产品内部结构，缩短了机械手的行程，降低设备故障率。

本实施例中第一卡片31打印完毕后，第二机械手42抓取第二卡片32并运动四分之一圆周后将第二卡片32填入打印机1的进纸口，整个打印过程无需人工参与，自动实现第一卡片3的正反面打印，以及第二卡片32的单面打印。本实施例中的第一卡片31为需要双面打印的临时牌照，第二卡片32为需要单面打印的合格证，但不局限于这两种证件的制备。

本申请以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种打印设备，其特征在于，包括：

机架；

固定于所述机架上，用于在第一卡片及第二卡片表面打印图文信息的打印机，所述打印机为针式打印机；

所述机架上设有用于抓取所述第一卡片的第一机械手，及用于抓取所述第二卡片的第二机械手；

所述第二机械手包括第二真空吸盘，以及用于带动所述第二真空吸盘升降的吸盘升降机构，和用于带动所述吸盘升降机构沿水平直线移动的水平行走机构；还包括用于带动所述吸盘升降机构绕竖直轴线旋转的转向机构。

2.如权利要求1所述的打印设备，其特征在于，所述水平行走机构包括可带动所述吸盘升降机构沿水平横向行走的吸盘滑动座，所述转向机构包括与所述吸盘滑动座固定连接的转向电机，及存在平方延伸段的转向臂，所述转向电机的输出轴与所述转向臂上位于所述水平延伸段的一端固定连接，所述转向臂上位于所述水平延伸段的另一端与所述吸盘升降机构固定连接。

3.如权利要求1所述的打印设备，其特征在于，所述打印设备还包括用于翻转所述第一卡片的翻转装置，所述翻转装置包括用于带动所述第一卡片翻转的转动体，以及用于驱动所述转动体沿水平轴线旋转的传动机构；所述转动体端部设有用于固定所述第一卡片的夹持机构。

4.如权利要求3所述的打印设备，其特征在于，所述转动体端部设有沿直线间隔分布的多组支撑臂组件，每组所述支撑臂组件包括相互叠放的上臂及下臂，所述上臂及下臂之间留存有用于插入所述第一卡片的间隙；所述转动体还包括与所述上臂及下臂根部固定连接的安装板，所述安装板中心处固定有转轴，所述转轴沿水平方向延伸。

5.如权利要求4所述的打印设备，其特征在于，所述夹持机构包括相正对设置的上夹板及下夹板，所述上夹板固定于所述上臂顶面，所述下夹板固定于所述下臂底面，所述上臂表面设有用于所述上夹板端部向所述间隙内延伸的上开口，所述下臂表面设有用于所述下夹板端部向所述间隙内延伸的下开口。

6.如权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述上夹板顶部设有相对其顶部表面向上延伸的上铰支座，所述上夹板与所述上铰支座铰接，所述上夹板根部设有用于使其端部产生朝向所述上开口运动回复力的上弹性件；所述下夹板底部设有相对其底部表面向下延伸的下铰支座，所述下夹板与所述下铰支座铰接，所述下夹板根部设有用于使其端部产生朝向所述下开口运动回复力的下弹性件。

7.如权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述上夹板端部设有可透过所述上开口凸出于所述间隙内的上压轮；所述下夹板端部设有可透过所述下开口凸出于所述间隙内的下压轮。

8.如权利要求4所述的打印设备，其特征在于，所述转动体正对所述针式打印机进纸口设置，所述间隙与所述针式打印机进纸口相平齐，所述转轴与所述针式打印机进纸方向平行。

9.如权利要求4所述的打印设备，其特征在于，所述传动机构包括设置于所述机架底部用于支撑所述转轴的支撑体，以及用于驱动所述转轴转动的电机，所述支撑体端部设有与所述转轴相适配的轴承。

10.如权利要求6所述的打印设备，其特征在于，所述上弹性件为固定于所述上夹板根部与所述上铰支座端部的上拉簧，所述下弹性件为固定于所述下夹板根部与所述下铰支座端部的下拉簧。

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