CN108790389A - 一种模型车身自动移印设备及其移印方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模型车身自动移印设备及其移印方法。该移印设备包括工作台和送料装置，在工作台上设有转盘、转盘驱动机构、双轴旋转装置和移印装置；送料装置包括用于输送模型车身的传送带和机械手；转盘设置在传送带末端；转盘上沿圆周方向设置有若干双轴旋转装置，转盘能够在转盘驱动机构的带动下旋转，并带动所述双轴旋转装置旋转至不同工位。本发明将各部件有效配合，在转盘回转过程中实现上料、移印和下料的自动化操作，而且保证上料后模型车身精确的处于转盘的指定位置，不会影响到下一步的移印工作，定位性能较好，在保证移印精度的同时提高移印效率，具有移印速度快、精度高、效果好、自动化程度高等优点。

Description

一种模型车身自动移印设备及其移印方法

技术领域

本发明属于车模制备机械技术领域。更具体地，涉及一种模型车身自动移印设备及其移印方法。

背景技术

玩具车或模型车经常表面要印一些图案或色彩，由于车身曲面多，印刷的图案复杂，现多由人工进行移印，需要将完成一道工序的车模转入到下一台机进行下一个工序的模型车身进行处理，十分麻烦而且容易造成偏差，产品质量无法达到客户的要求。而且，由于车身多为曲面结构，其印刷面以及印刷位置均难以固定，致使加工过程中，时常需要多名工作人员辅助模型车身进行上料、移印与下料，从而导致其生产效率与生产成本均难以得到控制。

为符合当前车模制备行业的发展要求，实现快速得到准确移印结果的目的，去除繁杂的操作程序，降低人为操作带来的误差或错误对移印结果的影响，提高生产速度，自动移印机是当前移印行业发展的一个必然趋势。

但是，目前市场上现有的移印机，大多数都属于手动生产仪器或者不适用于模型车身的移印生产。有些移印装置虽然初步能实现自动化操作，但是在使用过程中，用户发现具有以下弊端：其一、在传送模块和移印模块之间一般要衔接一个用于模型车身转移的上料机构，企业常规的做法是采用一个气缸带动一个推料板来完成该操作过程，然而这种结构实用性较差，且推料过程中容易改变模型车身的位置，给后续的准确移印带来困难；其二、为了提高的移印效率，必然要提高输送的速度，然而由于移印模块和输送模块存在配合脱节的问题，导致出现大量错印的情况，使得现有的模型车身移印设备使用效果较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种模型车身自动移印设备，实现自动化高速车身移印，具有处理快速、确保产品移印套色精准等特点。

本发明的另一目的是提供一种模型车身快速自动移印的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种模型车身自动移印设备，包括工作台和送料装置，所述送料装置包括用于输送模型车身的传送带和机械手；位于传送带末端的工作台上设置有转盘，所述转盘上沿圆周方向设置有若干双轴旋转装置，转盘在转盘驱动机构的驱动下旋转，并带动所述双轴旋转装置旋转至不同工位；所述双轴旋转装置上设置有用于定位模型车身的定位盘，所述工作台上还设置有移印装置，所述定位盘与移印装置的印刷位置彼此相对。

本发明通过有效的将送料机构与环形的转盘、双轴旋转装置以及移印装置相互配合，在转盘回转过程中实现上料、移印、检测和下料的自动化操作，而且保证上料后模型车身精确的处于转盘的指定位置，不会影响到下一步的移印工作，定位性能较好，在保证移印精度的同时提高移印效率，实现自动化高速车身移印，具有移印速度快、精度高、效果好、自动化程度高等优点。

优选地，双轴旋转装置等间隔设置于转盘上。

具体优选地，转盘上等间隔设置有12个工位，除上、下料两工位，总共有10个不同工位用于油印及检测。本发明可以通过人工或机械手完成上料或者下料，转盘通过设置在工作台下方的电机和减速机驱动旋转，控制每30度间隔停一工位。这种设置既考虑了放置空间又提高了机器的工作效率，最大限度的提高工作效率。

优选地，所述机械手包括导轨，所述导轨上设置有机械臂，机械臂底端设置有机械抓手，机械臂通过驱动装置沿导轨水平移动，机械抓手通过驱动装置沿机械臂上下移动。

优选地，所述机械手为两轴机械手。

更优选地，所述机械抓手由左、右机械手指组成，左、右机械手指通过机械臂机械抓手内丝杠螺母的旋转来调整距离。

更进一步优选地，所述机械手指上设置有多个真空吸盘，用于吸附车身表面。

更进一步优选地，所述机械手指内侧设置有软质硅胶，用于抓牢车身表面。

优选地，所述左、右机械手指为板状构件。

优选地，所述双轴旋转装置由水平驱动电机A和竖直驱动电机B进行驱动，所述定位盘通过转轴设置于水平驱动电机A的转动端，水平驱动电机A通过电机安装座设置于竖直驱动电机B的转动端，使所述的定位盘在水平方向内正负100度旋转和/或在竖直方向内360度旋转，使旋转装置具有两个旋转方向，实现两自由度的旋转，达到精准、快速定位的目的。

更优选地，所述电机安装座设置于竖直驱动电机B的转动端，水平驱动电机A设置于所述电机安装座上，从而水平驱动电机A能够沿着竖直驱动电机B的电机安装座进行竖直方向的旋转，与竖直驱动电机B配合进行定位。

更优选地，定位盘上设有用于固定模型车身的磁力吸附部件，保证模型车身在转盘上并稳固旋转。

优选地，所述移印装置包括移印机和用于驱动移印机往复移动的位移控制机构。

更优选地，所述位移控制机构包括X轴移动装置和Z轴移动装置，所述Z轴移动装置通过滑块设置在X轴移动装置的导轨上，X轴移动装置上的电机通过滑块带动Z轴移动装置沿其导轨方向往复移动。

更进一步优选地，在X轴移动装置和Z轴移动装置上均通过连接件设置有移印机，并通过X轴移动装置和Z轴移动装置驱动移印机分别进行水平往复移动和上下往复移动。每一个工位都有独立工作的移印机，移印机通过电机的驱动可以实现X方向及Z方向的自动调节，以适应不同模型车身的油印。

优选地，所述X轴移动装置和Z轴移动装置，均由伺服电机、丝杠和通过螺母设置在丝杠上的滑块组成。

优选地，所述移印装置还包括用于检测定位及移印效果的检测部件，所述检测部件设置在移印装置一侧。采用该设计，其可通过检测部件对于处于上料工位的模型车身进行检测，以判定双轴旋转装置之上的模型车身是否放置准确，从而控制转盘与其余设备的工作状态，避免定位偏差。

优选地，所述工作台上设有不合格品收集箱和合格品收集箱，下料工位内设有分隔板，下料工位的末端分别连接有通向不合格品收集箱和合格品收集箱的滑道，通过调整分隔板的转动位置来实现变换模型车身的走向。

本发明还提供了一种模型车身快速自动移印的方法，是使用上述的模型车身自动移印设备进行模型车身移印；其包括以下步骤：

S1. 将待加工的模型车身置于传送带上，可往复移动的机械手将传送带上的模型车身送至转盘的上料工位上；

S2. 以上料工位为起始端，由双轴旋转装置将此工位上的模型车身固定住并转动至移印装置的印刷位置，该印刷工序完后转盘继续转动至多个工位分别进行不同加工；

S3. 到达末端工位时进行下料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用多工位设计，通过转盘的转动来实现同时上料、油印、检测及下料的过程，可以实现将多个模型车身的同时加工，既考虑了放置空间又提高了移印设备的工作效率，最大限度的提高工作效率。

2、本发明每一个工位都设计有独立工作的移印机，通过电机的驱动可以实现X方向及Z方向的自动调节，以适应不同模型车身的油印。

3、本发明通过将送料机构、转盘和双轴旋转装置相互配合，实现在转盘旋转过程中上料、移印和下料的自动化操作，有效保证上料后模型车身精确的处于转盘的指定位置，定位性能较好，提高移印效率和移印精度，具有很好的实用价值。

附图说明

图1为模型车身自动移印设备的整体结构示意图。

图2为机械手的结构示意图。

图3为转盘的结构示意图。

图4为双轴旋转装置的结构示意图。

图5为移印装置的结构示意图。

其中，1-工作台；2-送料装置；21-传送带；22-机械手；221-导轨；222-机械臂；223-机械抓手；3-转盘；A-上料工位；B-下料工位；4-双轴旋转装置；41-水平驱动电机A；42-竖直驱动电机B；43-定位盘；5-移印装置；51-移印机；52-X轴移动装置；53-Z轴移动装置。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

下面对本发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示，一种模型车身自动移印设备，包括工作台1和送料装置2，送料装置2设置在工作台1的一侧，在工作台1上设有转盘3、转盘驱动机构、双轴旋转装置4和与双轴旋转装置5相对应的移印装置5。

送料装置2包括用于输送模型车身的传送带21和机械手22，送料装置2在传送带21和机械手22的作用下将模型车身由待加工位运送至上料位。传送带21水平设置于进样平台上，可以调速运行；机械手22由电机驱动，实现模型车身的上下料。如图2所示，该机械手22为两轴机械手，包括导轨221、机械臂222、抓取电机和机械抓手223，机械臂221滑动安装于导轨221上，通过驱动装置沿导轨水平移动；机械抓手223设置于机械臂222底端，机械臂222通过抓取电机连接传动装置，带动输出轴的丝杠旋转并驱动机械抓手223上下移动。机械抓手223由左、右机械手指组成，左、右机械手指为板状构件，板状构件内侧设置有用于抓牢或吸附车身表面的多个真空吸盘或软质硅胶，左、右机械手指可通过机械臂222内丝杠螺母的旋转调整距离，提高抓取的稳定性，避免中途车身掉落的风险。

转盘3设置在传送带21末端；如图3所示，转盘3上沿圆周方向等间隔均匀设置有12个双轴旋转装置4，每一双轴旋转装置4均构成转盘3上一个用于放置模型车身的工位，即在转盘3上等间隔设置有12个工位，除上、下料两工位，总共有10个不同工位用于油印及检测。转盘驱动机构设置在工作台1下方，转盘3能够在转盘驱动机构的带动下旋转，转盘驱动机构包括电机和减速机，转盘3通过工作台下方的电机和减速机进行驱动旋转，控制每30度间隔停一工位，使双轴旋转装置4旋转至不同角度而位于上料位、不同移印加工位或下料位；这种设置既考虑了放置空间又提高了机器的工作效率，最大限度的提高工作效率。

如图4所示，双轴旋转装置4上设置有用于定位模型车身的定位盘43，其与移印装置5的印刷位置彼此相对。在定位盘43上设有用于固定模型车身的磁力吸附部件，保证模型车身在转盘上并稳固旋转。双轴旋转装置4由水平驱动电机A41和竖直驱动电机B42进行驱动，定位盘43通过转轴设置于水平驱动电机A41的转动端，水平驱动电机A41通过电机安装座设置于竖直驱动电机B42的转动端，使的定位盘43在水平方向内正负100度旋转和/或在竖直方向内360度旋转，使旋转装置具有两个旋转方向，实现两自由度的旋转，达到精准、快速定位的目的。电机安装座设置于竖直驱动电机B42的转动端，水平驱动电机A41设置于电机安装座上，从而水平驱动电机A41能够沿着竖直驱动电机B42的电机安装座进行竖直方向的旋转，与竖直驱动电机B42配合进行定位。

移印装置5设置在工作台1的上端面，如图5所示，移印装置5包括移印机51和用于驱动移印机51往复移动的位移控制机构。该位移控制机构包括X轴移动装置52和Z轴移动装置53，Z轴移动装置53通过滑块设置在X轴移动装置52的导轨上，X轴移动装置52上的电机通过滑块带动Z轴移动装置53沿其导轨方向往复移动。X轴移动装置52和Z轴移动装置53，均由伺服电机、丝杠和通过螺母设置在丝杠上的滑块组成。本发明在X轴移动装置52和Z轴移动装置53上均通过连接件设置有移印机51，并通过X轴移动装置52和Z轴移动装置53驱动移印机51分别进行水平往复移动和上下往复移动。每一个工位都有独立工作的移印机，移印机通过电机的驱动可以实现X方向及Z方向的自动调节，以适应不同模型车身的油印。

本发明可以在移印装置5的一侧设置有用于检测定位及移印效果的检测部件。采用该设计，其可通过检测部件对于处于上料工位的模型车身进行检测，以判定双轴旋转装置4之上的模型车身是否放置准确，从而控制转盘3与其余设备的工作状态，避免定位偏差，进一步提高定位精度。

本发明还可以在工作台1上设有不合格品收集箱和合格品收集箱，同时在下料工位内设有分隔板，下料工位的末端分别连接有通向不合格品收集箱和合格品收集箱的滑道，通过调整分隔板的转动位置来实现变换模型车身的走向，及时实现不合格品与合格品分别回收。

相应地，本发明还提供了一种模型车身快速自动移印的方法，是使用上述的模型车身自动移印设备进行模型车身移印；其包括以下步骤：

S1. 将待加工的模型车身置于传送带21上，可往复移动的机械手22将传送带21上的模型车身送至转盘3的A工位（上料工位）上；

S2. 以上料工位为起始端，由双轴旋转装置4将此工位上的模型车身吸住并转动至移印装置5的印刷位置，该印刷工序完后转盘3继续转动至多个工位分别进行不同加工；

S3. 到达末端工位B（下料工位）时进行下料。

本发明通过有效的将送料装置与环形的转盘、双轴旋转装置以及移印装置相互配合，实现在转盘回转过程中上料、移印、检测和下料的自动化操作，而且保证上料后模型车身精确的处于转盘的指定位置，不会影响到下一步的移印工作，定位性能较好，在保证移印精度的同时提高移印效率，实现自动化高速车身移印。

Claims (10)

1.一种模型车身自动移印设备，其特征在于，包括工作台（1）和送料装置（2），所述送料装置（2）包括用于输送模型车身的传送带（21）和机械手（22）；位于传送带（21）末端的工作台（1）上设置有转盘（3），所述转盘（3）上沿圆周方向设置有若干双轴旋转装置（4），转盘（3）在转盘驱动机构的驱动下旋转，并带动所述双轴旋转装置（4）旋转至不同工位；所述双轴旋转装置（4）上设置有用于定位模型车身的定位盘（43），所述工作台（1）上还设置有移印装置（5），所述定位盘（43）与移印装置（5）的印刷位置彼此相对。

2.根据权利要求1所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述机械手（22）包括导轨（221），所述导轨（221）上设置有机械臂（221），机械臂（222）底端设置有机械抓手（223），机械臂（222）通过驱动装置沿导轨水平移动，机械抓手（223）通过驱动装置沿机械臂（221）上下移动。

3.根据权利要求2所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述机械抓手（223）由左、右机械手指组成，左、右机械手指通过机械臂（222）上丝杠螺母的旋转来调整距离。

4.根据权利要求3所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述机械手指上设置有多个真空吸盘。

5.根据权利要求1所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述双轴旋转装置（4）由水平驱动电机A（41）和竖直驱动电机B（42）进行驱动；所述定位盘（43）设置于水平驱动电机A（41）的转动端，水平驱动电机A（41）设置于竖直驱动电机B（42）的转动端，使所述的定位盘（43）在水平方向内正负100度旋转和/或在竖直方向内360度旋转。

6.根据权利要求1所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述移印装置（5）包括移印机（51）和用于驱动移印机（51）往复移动的位移控制机构。

7.根据权利要求6所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述位移控制机构包括X轴移动装置（52）和Z轴移动装置（53），所述Z轴移动装置（53）设置在X轴移动装置（52）的导轨上，X轴移动装置（52）上的驱动装置带动Z轴移动装置（53）沿其导轨方向往复移动。

8.根据权利要求7所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，在X轴移动装置（52）和Z轴移动装置（53）上均设置有移印机（51），并通过X轴移动装置（52）和Z轴移动装置（53）驱动移印机（51）分别进行水平往复移动和上下往复移动。

9.根据权利要求7所述的模型车身自动移印设备，其特征在于，所述X轴移动装置（52）和Z轴移动装置（53）均由伺服电机、丝杠和通过螺母设置在丝杠上的滑块组成。

10.一种模型车身快速自动移印的方法，其特征在于，使用权利要求1～9任一所述的模型车身自动移印设备进行模型车身移印；其包括以下步骤：

S1. 将待加工的模型车身置于传送带（21）上，可往复移动的机械手（22）将传送带（21）上的模型车身送至转盘（3）的上料工位上；

S2. 以上料工位为起始端，由双轴旋转装置（4）将此工位上的模型车身固定住并转动至移印装置（5）的印刷位置，该印刷工序完后转盘（3）继续转动至多个工位分别进行不同加工；

S3. 到达末端工位时进行下料。