一種熱燙色帶打碼的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型是一種熱燙色帶打碼機(jī)。包括有伺服電機(jī)、主板、曲柄、曲柄座、連桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)柱座、打印頭、安裝座、曲柄帶輪、同步帶、主動(dòng)帶輪，伺服電機(jī)定安裝于主板上，主動(dòng)帶輪安裝于伺服電機(jī)的輸出軸上由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄座固定安裝于主板上，曲柄安裝于曲柄座上，曲柄帶輪安裝于曲柄軸上；曲柄帶輪由主動(dòng)帶輪通過(guò)同步帶傳動(dòng)，連桿的一端連接于曲柄的偏心軸上，另一端連接于印頭安裝座的軸上，導(dǎo)柱座固定于主板上，3條導(dǎo)柱與印頭安裝座固定連接，3條導(dǎo)柱與導(dǎo)柱座上的3個(gè)導(dǎo)柱孔滑動(dòng)配合，打印頭設(shè)有往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)，打印頭固定于印頭安裝座上。本實(shí)用新型打印速度高，色帶利用率高、相同打印速度下振動(dòng)和噪音小。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種熱燙色帶打碼機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種熱燙色帶打碼機(jī)，特別是一種高速靜音熱燙色帶打碼機(jī)，屬于熱燙色帶打碼機(jī)的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱燙色帶打碼機(jī)(也有稱(chēng)為熱燙色帶印字機(jī)、熱燙色帶打印機(jī)等)是利用熱燙印色帶作為打印介質(zhì)，使用成型字模對(duì)色帶進(jìn)行加熱加壓，使色帶上的墨層粘附到被打印物質(zhì)上形成打印圖樣。由于熱燙印色帶具有常溫常壓下清潔、便于大規(guī)模生產(chǎn)、便于儲(chǔ)存、成本低廉等特點(diǎn)，在生產(chǎn)批號(hào)打印上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于藥品、食品、飲料等各種包裝、標(biāo)簽上的標(biāo)識(shí)打印，以及可刮除防偽涂層的壓印。
[0003]目前市場(chǎng)上所見(jiàn)的熱燙色帶打碼機(jī)通常分為在線(xiàn)打碼機(jī)和離線(xiàn)打碼機(jī)兩種。離線(xiàn)打碼機(jī)是將單張被打印物體(如單張標(biāo)簽、單張包裝袋等)手工放入打碼機(jī)中，每次動(dòng)作打印一次，然后取出，再換上另一張被打印物實(shí)施打印。打印頭驅(qū)動(dòng)采用氣動(dòng)或電動(dòng)，其中電動(dòng)方式又分為電機(jī)(步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)為多)驅(qū)動(dòng)和電磁鐵驅(qū)動(dòng)。離線(xiàn)打碼的生產(chǎn)效率低，打碼機(jī)的速度也較低，通常最高打印速度不超過(guò)200次/分鐘，手工操作時(shí)速度更只在60次/分鐘以?xún)?nèi)，只用于小批量、低產(chǎn)能的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0004]在線(xiàn)打碼機(jī)是將打碼機(jī)安裝于各種包裝、標(biāo)識(shí)設(shè)備上實(shí)施在線(xiàn)打碼，最常見(jiàn)的是將打碼機(jī)安裝于不干膠標(biāo)簽貼標(biāo)機(jī)上實(shí)施標(biāo)簽在線(xiàn)打印，或?qū)⒋虼a機(jī)安裝于包裝機(jī)上對(duì)包裝膜(包裝袋)實(shí)施在線(xiàn)打碼。在每次標(biāo)簽(包裝膜)停止等待下一次貼覆(包裝)時(shí)，打印頭動(dòng)作將色帶壓覆在標(biāo)簽(包裝膜)表面形成打印，并在標(biāo)簽(包裝膜)開(kāi)始運(yùn)行前抬起打印頭。
[0005]打印頭在將色帶壓覆到被打印物上時(shí)，為保證打印的質(zhì)量，同時(shí)不損傷色帶及被打印物，印頭的動(dòng)作必須精準(zhǔn)，不能搖晃、振動(dòng)，且需保證足夠的壓覆時(shí)間使色帶墨層能牢固附著在被印物表面。
[0006]由于打印后色帶已打印區(qū)域墨層已脫落不能再次打印，在下一次打印時(shí)需將色帶驅(qū)動(dòng)到下一段未打印的位置。色帶是色帶打印機(jī)上最主要的耗材，其成本是打印成本最主要的組成。由于不同應(yīng)用場(chǎng)合打印面積不同，故不同應(yīng)用所需的色帶驅(qū)動(dòng)步距不同。因此色帶的驅(qū)動(dòng)及步距調(diào)節(jié)和控制是色帶打印機(jī)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)的響應(yīng)及時(shí)性以及驅(qū)動(dòng)步距的精度直接影響到打印速度、打印質(zhì)量和打印成本。
[0007]用于不干膠標(biāo)簽在線(xiàn)打碼時(shí)，由于現(xiàn)在市場(chǎng)上的不干膠貼標(biāo)機(jī)已能獲得較高的貼標(biāo)速度，如制藥行業(yè)所用西林瓶、安瓿瓶、口服液瓶的高速貼標(biāo)機(jī)速度已能達(dá)到600瓶張/分鐘的速度，更高速度的貼標(biāo)機(jī)預(yù)計(jì)不久也將問(wèn)世，而熱燙色帶打碼是制藥行業(yè)最普遍采用的標(biāo)簽在線(xiàn)打碼方式，因此能匹配高速貼標(biāo)機(jī)的高速在線(xiàn)熱燙色帶打碼機(jī)成為達(dá)到和提聞貼標(biāo)機(jī)、包裝機(jī)等整體廣能的關(guān)鍵因素之一。
[0008]在市場(chǎng)上現(xiàn)有的在線(xiàn)熱燙色帶打碼機(jī)中，最常見(jiàn)的是氣動(dòng)式熱燙色帶打碼機(jī)，另在一些低速貼標(biāo)機(jī)(速度低于200瓶張/分鐘)等低速包裝設(shè)備上也偶見(jiàn)將前述離線(xiàn)式打碼機(jī)改裝后作為在線(xiàn)打碼機(jī)使用。目前國(guó)內(nèi)(含臺(tái)灣、港澳等地區(qū))生產(chǎn)的速度較高的熱燙色帶打碼機(jī)均采用氣缸驅(qū)動(dòng)打印頭的氣動(dòng)式熱燙色帶打碼機(jī)。
[0009]氣動(dòng)式熱燙色帶打碼機(jī)是利用氣缸驅(qū)動(dòng)打印頭，采用換向閥控制氣缸的換向，從而使打印頭實(shí)現(xiàn)壓覆、復(fù)位的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)采用色帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)色帶單向運(yùn)行到下一個(gè)打印區(qū)域，并回收已打印過(guò)的色帶。
[0010]目前市場(chǎng)上所見(jiàn)的較高速度的在線(xiàn)熱燙色帶打碼機(jī)均采用高速氣缸和高速電磁換向閥驅(qū)動(dòng)打印頭，在國(guó)內(nèi)(包括臺(tái)灣、港澳地區(qū))生產(chǎn)的氣動(dòng)打碼機(jī)中已有最高速度達(dá)到550次/分鐘、穩(wěn)定速度達(dá)到500次/分鐘的在線(xiàn)熱燙色帶打碼機(jī)。國(guó)際上英國(guó)Allen公司已有最高速度800次/分鐘，穩(wěn)定速度600次/分鐘的在線(xiàn)熱燙色帶打碼機(jī)。
[0011]但由于所配置的高速貼標(biāo)機(jī)的速度已經(jīng)達(dá)到600次/分鐘，因此國(guó)內(nèi)目前的在線(xiàn)打碼機(jī)的速度仍然不能匹配高速貼標(biāo)機(jī)的速度，更不能匹配可能出現(xiàn)的更高速度的貼標(biāo)機(jī)；而進(jìn)口的高速在線(xiàn)打碼機(jī)成本高昂，難以被國(guó)內(nèi)大多數(shù)用戶(hù)接受。
[0012]氣動(dòng)打碼機(jī)由于采用氣缸驅(qū)動(dòng)打印頭，其往復(fù)行程為5?10mm (過(guò)小的行程會(huì)導(dǎo)致色帶一直靠近發(fā)熱的打印頭而過(guò)分加熱從而惡化打印質(zhì)量，過(guò)大的行程將降低打印效率)，在此較小的行程內(nèi)很難優(yōu)化氣缸的運(yùn)行速度，因此所有的氣動(dòng)打碼機(jī)的印頭是在氣缸驅(qū)動(dòng)下高速撞擊到色帶和被打印物上，由此帶來(lái)至少3個(gè)問(wèn)題:
[0013]1)由于換向閥和氣缸的換向速度所限，打印速度難以再提高。
[0014]2)撞擊產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)降低打印質(zhì)量，導(dǎo)致打印重影；
[0015]3)撞擊會(huì)導(dǎo)致色帶和被印物的損壞(打穿)；
[0016]4)氣缸復(fù)位停止時(shí)同樣產(chǎn)生沖擊、振動(dòng)和噪音；
[0017]5)撞擊和高速換向產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)易導(dǎo)致機(jī)件的松動(dòng)和損壞；
[0018]6)撞擊產(chǎn)生較大的噪音。尤其是打印速度超過(guò)450次/分鐘時(shí)，氣動(dòng)打印機(jī)會(huì)產(chǎn)生超過(guò)90dB(A)的噪音。另外電磁換向閥排氣產(chǎn)生的噪音也是不能忽視的噪音源，雖然在采用消聲器等措施后能降低排氣噪音，但過(guò)度的消聲措施同時(shí)會(huì)導(dǎo)致?lián)Q向速度的降低和機(jī)構(gòu)體積的增大。
[0019]在目前市場(chǎng)上可見(jiàn)的熱燙色帶打碼機(jī)中，其色帶的驅(qū)動(dòng)主要有兩種方式:
[0020]1)除了打印頭行程固定的往復(fù)驅(qū)動(dòng)外，另外以單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源(如步進(jìn)電機(jī)/伺服電機(jī)或氣缸)進(jìn)行色帶驅(qū)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)行程依靠調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)端的行程(如步進(jìn)電機(jī)/伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，或驅(qū)動(dòng)氣缸的往復(fù)行程).這種方式增加了結(jié)構(gòu)成本、機(jī)構(gòu)體積、控制成本，以及需要色帶動(dòng)作與印頭動(dòng)作之間的配合控制，在高速運(yùn)行(往復(fù)頻率超過(guò)400次/分鐘)、或存在干擾信號(hào)時(shí)容易導(dǎo)致兩者動(dòng)作的失調(diào)干擾，采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)源時(shí)更會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊、振動(dòng)和噪音。實(shí)際應(yīng)用中，這種結(jié)構(gòu)可使用的速度(往復(fù)頻率)最高約550次/分鐘。
[0021]2)采用打印頭的固定行程往復(fù)運(yùn)動(dòng)作為色帶的驅(qū)動(dòng)源，采用主動(dòng)齒條(由打印頭往復(fù)驅(qū)動(dòng)，往復(fù)行程固定)一中間齒輪(回轉(zhuǎn)中心位置可變)一執(zhí)行齒輪(回轉(zhuǎn)中心固定)的機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)色帶。
[0022]這種機(jī)構(gòu)有個(gè)嚴(yán)重的缺陷，即中間尺寸的回轉(zhuǎn)中心變化(不在其分度圓圓心)后，其與齒條以及執(zhí)行齒輪的節(jié)圓(節(jié)線(xiàn))不再相切，產(chǎn)生節(jié)圓之間的干涉或遠(yuǎn)離，它們之間的嚙合不再是共軛嚙合，嚙合過(guò)程中齒與齒會(huì)發(fā)生干涉或嚙合間隙過(guò)大甚至脫離，違反了機(jī)械原理。因此這種機(jī)構(gòu)很容易導(dǎo)致機(jī)件(齒條、中間齒輪、執(zhí)行齒輪)的損壞，驅(qū)動(dòng)精度差(色帶步距誤差超過(guò)±3mm)，從而導(dǎo)致色帶的利用率很低。尤其在高速(往復(fù)頻率超過(guò)400次/分鐘)時(shí)，驅(qū)動(dòng)精度即噪音急劇惡化，機(jī)件的損壞也非常迅速(根據(jù)不同的機(jī)件材料，其機(jī)件的使用壽命大約僅為400小時(shí)?600小時(shí)甚至更低)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0023]本實(shí)用新型的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種打印速度高，色帶利用率高、相同打印速度下振動(dòng)和噪音小的熱燙色帶打碼機(jī)。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。
[0024]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的熱燙色帶打碼機(jī)，包括有伺服電機(jī)、主板、曲柄、曲柄座、連桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)柱座、打印頭、安裝座、曲柄帶輪、同步帶、主動(dòng)帶輪,其中伺服電機(jī)定安裝于主板上，主動(dòng)帶輪安裝于伺服電機(jī)的輸出軸上由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄座固定安裝于主板上，曲柄安裝于曲柄座上，曲柄帶輪安裝于曲柄軸上；曲柄帶輪由主動(dòng)帶輪通過(guò)同步帶傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄在曲柄座中轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿的一端連接于曲柄的偏心軸上，另一端連接于印頭安裝座的軸上，導(dǎo)柱座固定于主板上，3條導(dǎo)柱與印頭安裝座固定連接，3條導(dǎo)柱與導(dǎo)柱座上的3個(gè)導(dǎo)柱孔滑動(dòng)配合，使印頭安裝座能沿著導(dǎo)柱座的導(dǎo)柱孔上下直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；打印頭設(shè)有往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)，打印頭固定于印頭安裝座上，隨印頭安裝座一起上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
[0025]本實(shí)用新型具有如下效果:
[0026]1)本實(shí)用新型能獲得最高1200次/分鐘的單機(jī)運(yùn)行打印速度，配置于高速不干膠貼標(biāo)機(jī)(貼標(biāo)頭)上后，獲得穩(wěn)定800次/分鐘的打印速度；環(huán)境噪音65dB(A)時(shí)，600次/分鐘打印速度下，距離lm范圍內(nèi)最高噪音不超過(guò)78dB(A);機(jī)件的平均使用壽命(在600次/分鐘速度下)超過(guò)了 2500小時(shí)；獲得2?24mm范圍無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的色帶驅(qū)動(dòng)步距，1000次/分鐘速度下獲得±0.5mm的精準(zhǔn)的色帶步距控制精度；
[0027]2)本實(shí)用新型通過(guò)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)色帶運(yùn)動(dòng)，在機(jī)械原理上各個(gè)機(jī)件的動(dòng)作是唯一的，行程是確定的，而且各個(gè)機(jī)件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系無(wú)任何干涉和分離，因此可以獲得很好的精度；
[0028]3)驅(qū)動(dòng)色帶運(yùn)動(dòng)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各鉸支采用滾動(dòng)軸承作為運(yùn)動(dòng)件時(shí)，其摩擦副為滾動(dòng)摩擦，因此即使在高速運(yùn)行下噪音也很低，壽命長(zhǎng)；
[0029]4)高速靜音打碼機(jī)的驅(qū)動(dòng)端的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是由伺服電機(jī)通過(guò)同步帶傳動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，其速度曲線(xiàn)為正弦曲線(xiàn)，在行程的下死點(diǎn)(即印頭接觸到色帶和被印物時(shí))和上死點(diǎn)時(shí)其線(xiàn)速度理論上為0，因此打印時(shí)的噪音和振動(dòng)非常小。
[0030]5)高速靜音打碼機(jī)的驅(qū)動(dòng)端的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是由伺服電機(jī)通過(guò)同步帶傳動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，伺服電機(jī)在保持恒扭矩時(shí)其轉(zhuǎn)速可達(dá)到3000RPM，經(jīng)過(guò)同步帶減速后，驅(qū)動(dòng)端往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率可達(dá)到1500次/min，因此在保持伺服電機(jī)恒扭矩時(shí)高速靜音打碼機(jī)的打印速度可達(dá)到1500次/分鐘。
[0031]本實(shí)用新型是一種打印速度高，色帶利用率高、相同打印速度下振動(dòng)和噪音小的熱燙色帶打印機(jī)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型的立體圖；
[0033]圖2為本實(shí)用新型另一角度的立體圖；
[0034]圖3為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)色帶運(yùn)動(dòng)的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)端的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)通過(guò)同步帶傳動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的速度曲線(xiàn)示意圖。
[0036]圖5是本實(shí)用新型的色帶安裝繞向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]實(shí)施例:
[0038]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本實(shí)用新型的熱燙色帶打碼機(jī)，包括有伺服電機(jī)01、主板02、曲柄07、曲柄座08、連桿09、導(dǎo)柱10、導(dǎo)柱座12、打印頭15、安裝座15A、曲柄帶輪28、同步帶29、主動(dòng)帶輪31，其中伺服電機(jī)01固定安裝于主板02上，主動(dòng)帶輪31安裝于伺服電機(jī)01的輸出軸上由伺服電機(jī)01驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄座08固定安裝于主板02上，曲柄07安裝于曲柄座08上，曲柄帶輪28安裝于曲柄軸07上；曲柄帶輪28由主動(dòng)帶輪31通過(guò)同步帶29傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄07在曲柄座08中轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿09的一端連接于曲柄07的偏心軸上，另一端連接于印頭安裝座15A的軸上，導(dǎo)柱座12固定于主板02上，3條導(dǎo)柱10與印頭安裝座15A固定連接，3條導(dǎo)柱10與導(dǎo)柱座12上的3個(gè)導(dǎo)柱孔滑動(dòng)配合，使印頭安裝座15A可沿著導(dǎo)柱座12的導(dǎo)柱孔上下直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；打印頭15設(shè)有往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)，打印頭15固定于印頭安裝座15A上，隨印頭安裝座15A —起上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)伺服電機(jī)01的輸出軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)主動(dòng)帶輪31、同步帶29、曲柄帶輪28帶動(dòng)曲柄07單向轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄07通過(guò)連桿09帶動(dòng)印頭安裝座15A和印頭15沿著導(dǎo)柱座12的導(dǎo)柱孔作上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即打印動(dòng)作。伺服電機(jī)01停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，印頭15及印頭安裝座15A也停止運(yùn)動(dòng)。
[0039]本實(shí)施例中，上述打印頭15設(shè)有的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括有色帶驅(qū)動(dòng)輥14、色帶步距調(diào)節(jié)螺桿17、步距調(diào)節(jié)座18、色帶驅(qū)動(dòng)鉸支19、杠桿20、驅(qū)動(dòng)座21、固定軸承座21A、可調(diào)支點(diǎn)22、色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45，其中色帶驅(qū)動(dòng)輥14安裝于色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45上，杠桿20的驅(qū)動(dòng)端鉸支孔與印頭安裝座15A上的軸聯(lián)接，杠桿20的鉸支點(diǎn)51隨印頭安裝座15A—起上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即為色帶單向驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)，可調(diào)支點(diǎn)22上的軸承與杠桿20的軌道內(nèi)槽配合，形成杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，步距調(diào)節(jié)座18固定于主板02上，可調(diào)支點(diǎn)22能在步距調(diào)節(jié)座18的軌道中經(jīng)由色帶步距調(diào)節(jié)螺桿17調(diào)節(jié)往復(fù)直線(xiàn)滑動(dòng)，從而調(diào)節(jié)杠桿支點(diǎn)位置改變杠桿比，固定軸承座21A固定安裝于主板02上，單向滾針軸承44安裝于固定軸承座21A軸承孔內(nèi)，兩側(cè)另外安裝2個(gè)滾珠軸承48和49，色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45安裝于固定軸承座21A內(nèi)并由單向滾針軸承44及其兩側(cè)滾珠軸承48和49承托，單向滾針軸承43安裝于驅(qū)動(dòng)座21的安裝孔內(nèi)并被夾緊，同時(shí)單向軸承43安裝于色帶驅(qū)動(dòng)軸45上；色帶驅(qū)動(dòng)鉸支19的通過(guò)軸承安裝于驅(qū)動(dòng)座21的軸上，色帶驅(qū)動(dòng)鉸支19安裝軸承的外圈與杠桿20的軌道內(nèi)槽配合。
[0040]上述色帶驅(qū)動(dòng)輥14隨色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)杠桿20在印頭安裝座15A往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)下繞可調(diào)支點(diǎn)22上的軸承上下擺動(dòng)時(shí)，通過(guò)色帶驅(qū)動(dòng)鉸支19帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)座和單向滾針軸承43繞色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45往復(fù)擺動(dòng)，在單向滾針軸承43的順時(shí)針單向有效扭矩驅(qū)動(dòng)下，此時(shí)單向滾針軸承44扭矩?zé)o效，色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45繞順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而單向滾針軸承43逆時(shí)針回程時(shí)扭矩?zé)o效，色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45不轉(zhuǎn)動(dòng)。為防止色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45在單向滾針軸承43逆時(shí)針回程時(shí)的滾動(dòng)摩擦導(dǎo)致輕微的反向轉(zhuǎn)動(dòng)，單向滾針軸承44此時(shí)扭矩有效防止色帶驅(qū)動(dòng)棍軸45反轉(zhuǎn)。色帶驅(qū)動(dòng)棍軸45的單向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)色帶驅(qū)動(dòng)棍14單向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)打印頭15往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶運(yùn)行。
[0041]本實(shí)施例中，上述主板02上還裝設(shè)有電接頭組30，安裝在主板02上的電接頭組30將打碼機(jī)主機(jī)上的伺服電機(jī)01、發(fā)熱管、熱電偶與電控系統(tǒng)連接。
[0042]上述伺服電機(jī)01的旁側(cè)設(shè)有冷卻風(fēng)扇16，打印頭15的旁側(cè)設(shè)有隔熱板13，主板02上還裝設(shè)有復(fù)位開(kāi)關(guān)27，復(fù)位開(kāi)關(guān)27檢測(cè)控制曲柄帶輪的角位置，使每次打印完成后的曲柄帶輪28以及及打印頭15停止在一個(gè)固定的原始位置等待下一次打印。本設(shè)計(jì)中的復(fù)位開(kāi)關(guān)為U型光電開(kāi)關(guān)。安裝在主板02上的電接頭組30將打碼機(jī)主機(jī)上的復(fù)位開(kāi)關(guān)27與電控系統(tǒng)連接。
[0043]本實(shí)施例中，上述色帶驅(qū)動(dòng)輥14通過(guò)鍵與色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45聯(lián)接。
[0044]本實(shí)施例中，上述打印頭15設(shè)有繞卷收卷機(jī)構(gòu)，包括有色帶過(guò)輥03、色帶挑輥04、彈簧05、松卷輥06、收卷輥11、色帶收卷主動(dòng)帶輪23、收卷帶25、收卷輥帶輪26，色帶過(guò)輥03安裝于主板02上，色帶挑輥04的轉(zhuǎn)向軸安裝于主板02上，彈簧05安裝于主板02上，松卷輥06的軸安裝于主板02上，打印前的色帶卷安裝于松卷輥06上，色帶按安裝繞向圖牽引至收卷輥11上，色帶收卷主動(dòng)帶輪23安裝于色帶驅(qū)動(dòng)輥軸45上，收卷帶25繞在色帶收卷主動(dòng)帶輪23與收卷輥帶輪26之間，收卷輥11與收卷輥帶輪26同軸安裝，收卷輥帶輪26轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)收卷輥11轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)印字機(jī)工作時(shí)，色帶在色帶驅(qū)動(dòng)輥14的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行時(shí)，從色帶卷上牽引出打印前的色帶，色帶挑輥04和彈簧05保持色帶適度張緊并在張力增大時(shí)釋放色帶卷，色帶過(guò)輥03使色帶按要求路徑安裝和導(dǎo)向。
[0045]本實(shí)施例中，上述色帶收卷主動(dòng)帶輪23通過(guò)鍵與色帶驅(qū)動(dòng)棍軸45聯(lián)接。
[0046]本實(shí)施例中，上述收卷帶25是0型帶。色帶收卷主動(dòng)帶輪23通過(guò)收卷帶25驅(qū)動(dòng)收卷輥11單向轉(zhuǎn)動(dòng)，將已使用過(guò)的色帶收集成卷。隨著色帶收卷直徑的增大導(dǎo)致的色帶收卷張力增大，收卷帶25打滑，抵消色帶驅(qū)動(dòng)輥14與回收色帶卷線(xiàn)速度的差異。
[0047]上述曲柄07通過(guò)軸承安裝于曲柄座08上。
[0048]上述曲柄帶輪28采用鍵聯(lián)接安裝于曲柄軸07上。上述單向滾針軸承44是產(chǎn)生逆時(shí)針扭矩的單向滾針軸承，單向滾針軸承43是產(chǎn)生順時(shí)針扭矩的單向滾針軸承。
[0049]本實(shí)用新型的高速靜音熱燙色帶打碼機(jī):采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)打印頭的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并采用無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將打印頭的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)色帶單向精確驅(qū)動(dòng)。采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄作為主動(dòng)端單向旋轉(zhuǎn)，打印頭(包括發(fā)熱元件、測(cè)溫元件)安裝在滑塊上為從動(dòng)端往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。由于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)行程恒定，曲柄為恒角速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊(打印頭)的速度曲線(xiàn)為正弦波曲線(xiàn)。當(dāng)打印頭將色帶壓印到被印物表面時(shí)，正好是打印頭的行程下終點(diǎn)，打印頭的運(yùn)動(dòng)速度很低甚至接近于零，因此壓覆色帶和被印物時(shí)的沖擊、振動(dòng)和噪音很小，同時(shí)由于色帶、被印物以及承印臺(tái)的彈性變形，壓覆的時(shí)間加長(zhǎng)，有利于提高打印質(zhì)量。
[0050]如果將滑塊(打印頭)的行程上終點(diǎn)作為復(fù)位起始點(diǎn)，則當(dāng)滑塊在上終點(diǎn)停止時(shí)其速度已經(jīng)變?yōu)榱悖瑥亩蛊鋸?fù)位停止時(shí)也幾乎沒(méi)有振動(dòng)和沖擊。而滑塊在下行以及上行的行程是空行程，正好是其速度最快的階段，有利于打印的迅速響應(yīng)和完成打印后的迅速?gòu)?fù)位。
[0051]由于伺服電機(jī)可以高速響應(yīng)、高速運(yùn)轉(zhuǎn)(保持額定扭矩的轉(zhuǎn)速約為3000rpm)、精確控制速度和位置，并且可以根據(jù)需要設(shè)置所需的速度曲線(xiàn)。因此采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，可以獲得很高的速度、更加優(yōu)化的滑塊(打印頭)速度曲線(xiàn)和精確的停止位置。相對(duì)于步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)等，同樣額定扭矩、功率的伺服電機(jī)的體積小巧，有利于緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0052]本實(shí)用新型在保證所需速度的前提下，為便于安裝，保持精確的傳動(dòng)，提高驅(qū)動(dòng)扭矩，防止意外過(guò)載情況下?lián)p壞伺服電機(jī)，在伺服電機(jī)與曲柄機(jī)構(gòu)之間采用同步帶輪及同步帶28/29/30傳動(dòng)。經(jīng)過(guò)伺服電機(jī)速度優(yōu)化后，滑塊(打印頭)在空行程上的速度可進(jìn)一步加快，而在壓覆時(shí)的速度可進(jìn)一步降低，從而可以進(jìn)一步增加壓覆時(shí)間，提高打印質(zhì)量，降低打印振動(dòng)沖擊和噪音。
[0053]此外，本實(shí)用新型在曲柄帶輪旁安裝復(fù)位開(kāi)關(guān)27，檢測(cè)曲柄(以及滑塊)的位置作為復(fù)位停止控制。復(fù)位開(kāi)關(guān)觸發(fā)后經(jīng)過(guò)設(shè)定的位置后伺服電機(jī)停止，將打印頭停止和待發(fā)位置調(diào)節(jié)到所需的位置(不一定是滑塊行程上終點(diǎn)位置)，從而可以進(jìn)一步減少打印進(jìn)給空行程，提高打印速度。
[0054]本實(shí)用新型打印頭15設(shè)有的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用滑塊(打印頭)的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)源，實(shí)現(xiàn)色帶單向精確驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)步距在2?24mm內(nèi)可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
[0055]滑塊采用3副滑動(dòng)軸承為導(dǎo)柱10，實(shí)現(xiàn)精密導(dǎo)向并保持良好的穩(wěn)定性；采用偏心軸作為曲柄07，其偏心距(曲柄半徑)的2倍即為滑塊的行程。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，偏心距為3mm，相應(yīng)地打印頭的行程為6mm。為防止打印頭的熱量對(duì)伺服電機(jī)造成不良影響，在打印頭區(qū)域和伺服電機(jī)之間采用工程尼龍作為隔熱板13。為保持伺服電機(jī)良好的散熱，在伺服電機(jī)尾部采用直流風(fēng)扇16對(duì)伺服電機(jī)以及整機(jī)進(jìn)行散熱。
[0056]為在保證使用性能的前提下減小結(jié)構(gòu)的尺寸，色帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的單向離合機(jī)構(gòu)采用滾針式單向軸承，單向轉(zhuǎn)軸表面經(jīng)熱處理硬化(HRC58?64)和精密磨削后直接與單向軸承滾動(dòng)體結(jié)合。
[0057]將本實(shí)用新型應(yīng)用于MFP60熱燙色帶打碼機(jī)的設(shè)計(jì)制造上，可以達(dá)到如下效果:
[0058]1)使熱燙色帶打碼機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行速度達(dá)到或超過(guò)600次/分鐘；可以獲得最高1200次/分鐘的單機(jī)運(yùn)行打印速度；
[0059]2)在600次/分鐘運(yùn)行速度下，保持甚至提高打碼質(zhì)量；
[0060]3)在600次/分鐘運(yùn)行速度下，不致產(chǎn)生過(guò)大的噪音和振動(dòng)，噪音不超過(guò)80dB(A)，在距離lm范圍內(nèi)最高噪音不超過(guò)78dB(A)；
[0061]4)在600次/分鐘運(yùn)行速度下，保持色帶驅(qū)動(dòng)的及時(shí)響應(yīng)、色帶步距調(diào)節(jié)范圍適應(yīng)2?24mm以?xún)?nèi)且能無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，驅(qū)動(dòng)步距誤差不超過(guò)±2mm以保持足夠的色帶利用率，1000次/分鐘速度下獲得±0.5mm的精準(zhǔn)的色帶步距控制精度；
[0062]5)機(jī)件的平均使用壽命(在600次/分鐘速度下)超過(guò)了 2500小時(shí)；
[0063]6)本實(shí)用新型熱燙色帶打印機(jī)速度高，色帶利用率高，相同速度下振動(dòng)和噪音；
[0064]7)打碼機(jī)結(jié)構(gòu)盡可能緊湊小巧，能適用配置于大多數(shù)不干膠貼標(biāo)機(jī)、包裝機(jī)等設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于包括有伺服電機(jī)、主板、曲柄、曲柄座、連桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)柱座、打印頭、安裝座、曲柄帶輪、同步帶、主動(dòng)帶輪，其中伺服電機(jī)定安裝于主板上，主動(dòng)帶輪安裝于伺服電機(jī)的輸出軸上由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄座固定安裝于主板上，曲柄安裝于曲柄座上，曲柄帶輪安裝于曲柄軸上；曲柄帶輪由主動(dòng)帶輪通過(guò)同步帶傳動(dòng)，帶動(dòng)曲柄在曲柄座中轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿的一端連接于曲柄的偏心軸上，另一端連接于印頭安裝座的軸上，導(dǎo)柱座固定于主板上，3條導(dǎo)柱與印頭安裝座固定連接，3條導(dǎo)柱與導(dǎo)柱座上的3個(gè)導(dǎo)柱孔滑動(dòng)配合，使印頭安裝座能沿著導(dǎo)柱座的導(dǎo)柱孔上下直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；打印頭設(shè)有往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)，打印頭固定于印頭安裝座上，隨印頭安裝座一起上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述打印頭設(shè)有的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)單向驅(qū)動(dòng)色帶的機(jī)構(gòu)是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)行程及單向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括有色帶驅(qū)動(dòng)輥、色帶步距調(diào)節(jié)螺桿、步距調(diào)節(jié)座、色帶驅(qū)動(dòng)鉸支、杠桿、驅(qū)動(dòng)座、固定軸承座、可調(diào)支點(diǎn)、色帶驅(qū)動(dòng)輥軸，其中色帶驅(qū)動(dòng)輥安裝于色帶驅(qū)動(dòng)輥軸上，杠桿的驅(qū)動(dòng)端鉸支孔與印頭安裝座上的軸聯(lián)接，杠桿的鉸支點(diǎn)隨印頭安裝座一起上下往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即為色帶單向驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)，可調(diào)支點(diǎn)上的軸承與杠桿的軌道內(nèi)槽配合，形成杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)，步距調(diào)節(jié)座固定于主板上，可調(diào)支點(diǎn)能在步距調(diào)節(jié)座的軌道中經(jīng)由色帶步距調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)往復(fù)直線(xiàn)滑動(dòng)，從而調(diào)節(jié)杠桿支點(diǎn)位置改變杠桿比，固定軸承座固定安裝于主板上，單向滾針軸承安裝于固定軸承座軸承孔內(nèi)，兩側(cè)另外安裝2個(gè)滾珠軸承，色帶驅(qū)動(dòng)輥軸安裝于固定軸承座內(nèi)并由單向滾針軸承及其兩側(cè)滾珠軸承承托，單向滾針軸承安裝于驅(qū)動(dòng)座的安裝孔內(nèi)并被夾緊，同時(shí)單向滾針軸承安裝于色帶驅(qū)動(dòng)軸上；色帶驅(qū)動(dòng)鉸支的通過(guò)軸承安裝于驅(qū)動(dòng)座的軸上，色帶驅(qū)動(dòng)鉸支安裝軸承的外圈與杠桿的軌道內(nèi)槽配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述主板上還裝設(shè)有電接頭組，安裝在主板上的電接頭組將打碼機(jī)主機(jī)上的伺服電機(jī)、發(fā)熱管、熱電偶與打碼機(jī)的電控系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述色帶驅(qū)動(dòng)輥通過(guò)鍵與色帶驅(qū)動(dòng)輥軸聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述打印頭設(shè)有繞卷收卷機(jī)構(gòu)，包括有色帶過(guò)輥、色帶挑輥、彈簧、松卷輥、收卷輥、色帶收卷主動(dòng)帶輪、收卷帶、收卷輥帶輪，色帶過(guò)輥安裝于主板上，色帶挑輥的轉(zhuǎn)向軸安裝于主板上，彈簧安裝于主板上，松卷輥的軸安裝于主板上，打印前的色帶卷安裝于松卷輥上，色帶按安裝繞向圖牽引至收卷輥上，色帶收卷主動(dòng)帶輪安裝于色帶驅(qū)動(dòng)輥軸上，收卷帶繞在色帶收卷主動(dòng)帶輪與收卷輥帶輪之間，收卷輥與收卷輥帶輪同軸安裝，收卷輥帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)收卷輥轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述色帶收卷主動(dòng)帶輪通過(guò)鍵與色帶驅(qū)動(dòng)輥軸聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述收卷帶是O型帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述曲柄通過(guò)軸承安裝于曲柄座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述曲柄帶輪采用鍵聯(lián)接安裝于曲柄軸上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱燙色帶打碼機(jī)，其特征在于上述單向滾針軸承是產(chǎn)生逆時(shí)針扭矩的單向滾針軸承，單向滾針軸承是產(chǎn)生順時(shí)針扭矩的單向滾針軸承。
【文檔編號(hào)】B41J2/315GK204236022SQ201420589348
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】徐廣宇 申請(qǐng)人:徐廣宇