一種多自由度打標裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于薄膜類產(chǎn)品質(zhì)量檢測設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多自由度打標裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)具有柔性膜結(jié)構(gòu)如印刷品、包裝袋等產(chǎn)品的過程中，需對產(chǎn)品進行實時監(jiān)控以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的缺陷，并在發(fā)現(xiàn)缺陷的產(chǎn)品上做出標識。若出現(xiàn)缺陷產(chǎn)品漏標的情況，會對產(chǎn)品合格率造成極大的影響，因此，需要一種能夠便于操控而且能夠高準確性對產(chǎn)品缺陷位置執(zhí)行標記的打標裝置。
[0003]傳統(tǒng)的打標裝置主要分為氣動、激光、電腐蝕三大類型，氣動打標機為打印針在壓縮空氣作用下做高頻沖擊運動，從而在產(chǎn)品上打印出有一定深度的標記，激光打標機是用激光束在各種不同的物質(zhì)表面打上永久的標記；電腐蝕主要用于打印固定不變的商標等。然而，這些類型的裝置均存在功能單一、精確度低和故障率高等缺陷，相應(yīng)難于滿足在柔性膜上精準標識的需求。
[0004]尤其是，對于連續(xù)進給的柔性RFID標簽這類柔性膜產(chǎn)品而言，采用現(xiàn)有的打標裝置在實際測試中往往存在穩(wěn)定性較差、位置控制和速度控制的精度不高等問題，特別當需要在高速移動過程中執(zhí)行打標操作時，其反應(yīng)不夠靈敏，相應(yīng)會造成所作出的標識深淺不一，產(chǎn)生拖痕，這樣不僅會影響標識的美觀，而且較長的針孔甚至可能破壞RFID標簽的電氣性能。相應(yīng)地，相關(guān)領(lǐng)域亟需對此作出進一步的改進，以便更為迅速、可靠地在譬如RFID標簽之類的柔性膜上做出標記。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種多自由度打標裝置，其中通過采用雙路傳動組件，并對其他關(guān)鍵元件如雙作用凸輪軸、傳動軸和支撐組件的具體結(jié)構(gòu)及其相互設(shè)置關(guān)系進行設(shè)計，相應(yīng)即便在高速運動過程中也能夠高精度、穩(wěn)定可靠地執(zhí)行多自由度調(diào)節(jié)和打標操作，而且反應(yīng)靈敏度高，并同時具備顏色標識和孔洞標識多種功能，因而尤其適用于RFID標簽之類對表面標識質(zhì)量高的運用場合。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型，提供了一種多自由度打標裝置，該多自由度打標裝置包括支撐組件、傳動組件、動力組件、打標針組件和記號筆組件，其特征在于:
[0007]所述支撐組件整體呈水平布置的筒狀結(jié)構(gòu)，并包括固定圓柱筒、移動圓柱筒和連接板，其中該移動圓柱筒的一端可軸向移動地套設(shè)在所述固定圓柱筒內(nèi)，它的另外一端則與所述連接板固定聯(lián)接，并且該連接板相對于所述移動圓柱筒的端面保持豎直地設(shè)置；
[0008]所述傳動組件包括安裝基板、水平設(shè)置的凸輪軸以及并排豎直設(shè)置的雙路傳動單元，其中:
[0009]對于安裝基板而言，它由豎直基板和連接在該豎直基板一側(cè)的水平基板共同組成，其中所述豎直基板與所述連接板相互聯(lián)接，并使得整個安裝基板及安裝其上的其他元件可繞著所述移動圓柱筒的軸向執(zhí)行調(diào)節(jié)；所述水平基板上則開有兩個通孔，用于供所述雙路傳動單元分別向下通過；
[0010]對于凸輪軸而言，它呈現(xiàn)為兩端分別具有第一凸輪和第二凸輪的單軸結(jié)構(gòu)；此外，該凸輪軸水平貫穿所述豎直基板的上部并與安裝在該豎直基板另外一側(cè)的所述動力組件相連，由此在其驅(qū)動下發(fā)生旋轉(zhuǎn)；
[0011]對于并排豎直設(shè)置的雙路傳動單元而言，它們的結(jié)構(gòu)相同且各自包括滾輪、傳動軸和復(fù)位彈簧，其中該滾輪的軸心與所述傳動軸的上端水平相連，該滾輪本身則分別與所述第一凸輪或第二凸輪相配合接觸，相應(yīng)在其驅(qū)動下將所述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為傳動軸的上下移動；該傳動軸的下端分別用于連接所述打標針組件或記號筆組件；該復(fù)位彈簧則用于當所述第一凸輪或第二凸輪處于回程狀態(tài)時，將所述傳動軸分別予以頂起；
[0012]所述打標針組件用于在打標對象表面上做出孔洞標識，所述記號筆組件用于在打標對象表面做出顏色標識。
[0013]作為進一步優(yōu)選地，所述打標針組件包括雙頭螺栓、打標針套筒、打標針彈簧、和打標針，其中該雙頭螺栓的上端與所述傳動軸相連以承載驅(qū)動力，它的下端則旋入所述打標針套筒并頂住所述打標針彈簧和打標針，同時為所述打標針彈簧提供預(yù)緊力；該打標針可替換地安裝在所述打標針套筒內(nèi)，且其針頭向下伸出用于擊打打標對象。
[0014]作為進一步優(yōu)選地，所述打標針組件還包括打標針色標傳感器，其設(shè)置在所述水平基板上，用于對打標對象執(zhí)行色差檢測，由此判定打標針是否成功做出孔洞標識。
[0015]作為進一步優(yōu)選地，所述記號筆組件包括轉(zhuǎn)接板、記號筆和記號筆支撐板，其中該轉(zhuǎn)接板水平設(shè)置且其一端用于固定安裝所述記號筆，它的另外一端則與所述傳動軸進行軸孔配合，并使得整個記號筆組件可繞著該傳動軸周向轉(zhuǎn)動；該記號筆可替換地套合在所述轉(zhuǎn)接板上，且其筆頭向下伸出用于在打標對象表面做出顏色標識；該記號筆支撐板聯(lián)接在所述轉(zhuǎn)接板與記號筆之間，并具有可沿著豎直方向上下移動的U型槽，由此便于微調(diào)記號筆的高度。
[0016]作為進一步優(yōu)選地，所述記號筆組件還包括記號筆色標傳感器，其設(shè)置在所述記號筆支撐板上，用于對打標對象執(zhí)行色差檢測，由此判定記號筆是否成功做出顏色標識。
[0017]作為進一步優(yōu)選地，所述記號筆組件還包括筆頭保護罩。以此方式，該筆頭保護罩可固定在所述水平基板上，不隨記號筆運動，并使得記號筆下降時筆頭可穿過該保護罩，而記號筆上升回位后正好處于保護罩內(nèi)部。
[0018]作為進一步優(yōu)選地，該多自由度打標裝置的打標對象為RFID標簽。
[0019]總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點:
[0020]1、通過采用結(jié)構(gòu)相同的雙路傳動組件，并對其中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如雙作用凸輪軸、傳動軸、滾輪和固定套筒的結(jié)構(gòu)及其相互設(shè)置方式進行設(shè)計，能夠高精度、靈活可調(diào)地對打標針組件和記號筆組件執(zhí)行高精度的驅(qū)動；尤其是，通過僅采用單個的凸輪軸來完成傳動，不僅可顯著減少設(shè)備的復(fù)雜情況，減少故障率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)各個標記頭的即時響應(yīng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比有效防止在譬如RFID標簽之類的柔性薄膜上產(chǎn)生拖痕和劃傷；
[0021]2、通過對支撐組件、轉(zhuǎn)動組件之間的相互設(shè)置關(guān)系以及所配套的標記頭的具體構(gòu)造和設(shè)置方式進行設(shè)計，能夠在盡可能小的空間內(nèi)完成相關(guān)元件的緊湊化組裝；此外，按照本實用新型的打標針組件和記號筆組件不僅可實現(xiàn)軸向方向上的精確導(dǎo)線，限制其徑向運動，而且還可在XYZ三個方向上自由調(diào)節(jié)，進一步提高了對打標范圍的適應(yīng)性；
[0022]3、按照本實用新型的打標裝置可實現(xiàn)針孔標識和顏色標識多種功能，并便于同時反饋標識結(jié)果，同時具備打標精準、響應(yīng)迅速、結(jié)構(gòu)緊湊和便于多自由度調(diào)節(jié)等優(yōu)點，因而尤其適用于譬如RFID標簽之類的柔性膜標識用途。
【附圖說明】
[0023]圖1是按照本實用新型優(yōu)選實施例所構(gòu)建的打標裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1中所示支撐組件的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0025]圖3是圖1中所示傳動組件的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0026]圖4a和4b分別是圖3中所示傳動組件的雙作用凸輪軸的側(cè)視圖和剖視圖；
[0027]圖5是圖1中所示打標針組件的結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0028]圖6是圖1中所示記號筆組件的結(jié)構(gòu)立體示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0030]圖1是按照本實用新型優(yōu)選實施例所構(gòu)建的打標裝置的主體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1中所示，該打標裝置主要包括支撐組件10、動力組件20、傳動組件30、打標針組件40以及記號筆組件50等。其中通過僅通過機械機構(gòu)而無需任何激光設(shè)備或氣動設(shè)備等，即可在柔性膜的高速、連續(xù)運動中于產(chǎn)品具有缺陷的位置實現(xiàn)精準可靠地打標；同時，還可提供記號筆和打標針兩種標識方式的選擇，并對打標結(jié)果進行檢測。
[0031]具體而言，參見圖2，支撐組件10整體譬如呈水平布置的筒狀結(jié)構(gòu)，并包括固定圓柱筒13、移動圓柱筒12和連接板11等，其中移動圓柱筒12的一端可軸向移動地套設(shè)在固定圓柱筒13內(nèi)，它的另外一端則與譬如呈圓形的連接板11固定聯(lián)接，并且該連接板11相對于移動圓柱筒12的端面保持豎直地設(shè)置；此外，固定圓柱筒13和移動圓柱筒12上還可等間隔地設(shè)有若干個螺紋孔。固定圓柱筒13尾端可用螺釘固定在平臺上，作為整個裝置的支撐；旋鈕15可以調(diào)節(jié)松緊度并固定動圓柱筒的軸向位置，導(dǎo)向銷14固定在動圓柱筒的螺紋孔上，其導(dǎo)向面與固定圓柱筒的導(dǎo)向槽相配合，從而限制動圓柱的周向運動。以此方式，上述支撐組件不僅可實現(xiàn)打標裝置的機械連接，同時還具有導(dǎo)向和軸向位置調(diào)節(jié)的功能，在此情況，它具有一與待標識柔性膜運動方向垂直的直線滑動自由度，可以拖動筆組件和打標針組件直線移動。
[0032]參見圖3，作為本實用新型的關(guān)鍵改進之一，傳動組件30包括安裝基板31、水平設(shè)置的凸輪軸32以及并排豎直設(shè)置的雙路傳動單元等。對于安裝基板31而言，它由豎直基板31a和連接在該豎直基板31a —側(cè)的水平基板31b共同組成，其中豎直基板31a與連接板11譬如通過多個調(diào)節(jié)螺栓相互聯(lián)接，并使得整個安裝基板31及安裝其上的其他元件可繞著移動圓柱筒12的軸向執(zhí)行調(diào)節(jié)；水平基板31b上則開有兩個通孔，用于供雙路傳動單元分別向下通過。
[0033]對于凸輪軸32而言，它安裝在動力組件20的伺服電機上，向兩個傳動軸35提供動力，并呈現(xiàn)為兩端分別具有第一凸輪和第二凸輪的單軸結(jié)構(gòu)，并且該第一凸輪和第二凸輪的型線相反。此外，該凸輪軸32水平貫穿豎直基板31a的上部并與安裝在該豎直基板31a另外一側(cè)的動力組件20相連，由此在其驅(qū)動下發(fā)生旋轉(zhuǎn)；兩個傳動軸35上端與凸輪軸相配合，下端分別連接打標針組件40與記號筆組件50。打標針組件40譬如安裝在內(nèi)側(cè)，用于在柔性膜上打出針孔標記；記號筆組件50譬如安裝在外側(cè)，用于在柔性膜上打出