一种移印机胶头自动更换机构

技术领域

本发明涉及印刷设备技术领域，尤其涉及一种移印机胶头自动更换机构。

背景技术

表面印刷装饰行业中,大量软性材料表面和凸凹不平表面上的图案印刷,由于表面形状原因必需采用移印工艺外,还有高清图案和精准套色图案的印刷也只有移印工艺才能达到要求,表面移印工艺几乎覆盖了绝大部分的工业和民用产品;随着产品质量要求不断提高,需要做表面移印的产品种类越来越多,但是目前移印行业的设备自动程度非常低，几乎全是半自动单工位生产模式,很难适应目前小批量多品种的市场需求,移印机的自动化水平亟待提高。

现在的移印机采用单工位但胶头的加工方式，对于不同的印刷图案需求需要使用不同胶头的印刷设备，若要更换印刷胶头现在较为常见的是采用人工进行更换，手段较为落后，操作较为麻烦，现在市场上也出现有可自动更换胶头的移印机，但其胶头的储备库为平面状，需要通过控制移印机的印刷端与需要更换的胶头位置配对，这种方式不仅需要编程较多的对位程序，而且平面状的胶头储备库较为占用印刷设备的有限的空间。

因此，有必要提供一种新的移印机胶头自动更换机构解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是提供一种节省空间操作便捷的移印机胶头自动更换机构。

本发明提供的移印机胶头自动更换机构包括：加工台、安装槽和电机，所述加工台表面开设有安装槽，所述加工台内部位于安装槽侧边安装有电机，所述安装槽内安装有圆盘状可旋转的胶头库组件，且电机输出端与胶头库组件的转动轴固定连接，所述安装槽侧壁位于电机下方安装有可精确锁定胶头库组件角度的定位机构，所述定位机构侧边安装有控制器，所述胶头库组件顶部设置有印刷头组件，且印刷头组件侧边安装有可斜面推动的锁定组件，所述电机、定位机构、印刷头组件和锁定组件均与控制器电性连接；

所述印刷头组件包括基架、卡接机构、连接槽、连接柱和紧固机构，所述基架内部安装有可伸缩拉动调节的卡接机构，所述基架底面对称开设有连接槽，且连接槽内配合插接有连接柱，所述卡接机构与连接柱配合卡接，所述卡接机构内部位于卡接机构两侧对称安装有紧固机构，且紧固机构与卡接机构传动连接。

优选的，所述胶头库组件包括库盘、收纳槽、胶头体、阶梯槽、磁性球块、端板和磁性球槽，所述库盘两侧中心位置与安装槽内壁转动连接，所述库盘边缘等距开设有多个收纳槽，所述收纳槽端口开设有阶梯槽，所述收纳槽内部设置有胶头体，所述胶头体端部固定有端板，且端板与阶梯槽结构配合，所述端板底面两侧对称固定有磁性球块，所述阶梯槽两侧对称固定有磁性球槽，且磁性球块与磁性球槽结构配合，所述连接柱与端板固定连接。

优选的，所述磁性球槽与磁性球块呈配合的半球状，所述磁性球槽与磁性球块均采用磁铁制成，且磁性球槽与磁性球块的磁性相反。

优选的，所述卡接机构包括容纳槽、第一电磁铁、穿槽、环板、传导孔、钢丝、导轮、避让槽、卡持块和伸缩弹簧，所述基架内部开设有容纳槽，且容纳槽内部安装有第一电磁铁，所述容纳槽底部开设有穿槽，所述第一电磁铁伸缩端固定有环板，且环板插入穿槽内，所述连接槽侧边开设有避让槽，且避让槽与穿槽之间开设有传导孔，所述避让槽内均配合放置有卡持块，且卡持块通过伸缩弹簧与避让槽弹性连接，所述传导孔内穿插有钢丝，且钢丝两端分别与卡持块固定连接，所述钢丝穿过环板，所述传导孔与穿槽交接部位上方转动安装有导轮，且钢丝与导轮贴合接触。

优选的，所述紧固机构包括导槽、压柱、转槽和锁紧板，所述容纳槽两侧对称开设有与避让槽连通的导槽，所述导槽内设置有压柱，且压柱与第一电磁铁伸缩端固定连接，所述卡持块顶面开设有转槽，且转槽内转动安装有锁紧板，所述压柱底端与锁紧板挤压接触，所述连接柱侧边与锁紧板端部呈配合的斜面状。

优选的，所述锁定组件包括顶板、第二电磁铁、斜块、锁定块、锁孔、滑槽、斜槽、限位槽、压缩弹簧和限位块，所述顶板固定在印刷头组件顶部，所述顶板底面侧边安装有第二电磁铁，且第二电磁铁的伸缩端固定斜块，所述收纳槽靠近第二电磁铁一侧开设有滑槽，且滑槽内插接有锁定块，所述端板表面开设有锁孔，且锁定块与锁孔配合卡接，所述滑槽底部开设有限位槽，所述锁定块底部固定有限位块，且限位块通过压缩弹簧与限位槽弹性连接，所述锁定块顶面开设有斜槽，且斜槽与斜块结构配合。

优选的，所述定位机构包括伸缩槽、伸缩块、通孔、定位柱、定位槽和复位弹簧，所述加工台内部开设有伸缩槽，所述安装槽侧边开设有与伸缩槽连通的通孔，所述伸缩槽内配合设置有伸缩块，所述伸缩块表面固定有复位弹簧，且伸缩块通过复位弹簧与伸缩槽弹性连接，所述伸缩块端部固定有定位柱，且定位柱与通孔滑动插接，所述库盘侧面位于收纳槽对应位置开设有定位槽，且定位柱端部与定位槽呈配合的球面状。

优选的，所述定位机构还包括微动开关、马达和椭圆盘，所述伸缩槽靠近安装槽一侧安装有微动开关，所述伸缩槽内转动安装有椭圆盘，且椭圆盘的转轴端部连接安装有马达，所述马达与微动开关电性连接。

与相关技术相比较，本发明提供的移印机胶头自动更换机构具有如下有益效果：

本发明提供移印机胶头自动更换机构：

1、通过胶头库组件对胶头的多工位存储放置，配合电机的驱动用于工位的调整，配合印刷头组件和锁定组件的对接使用，实现自动化式更换胶头，相对于传统人工更换更加便捷高效，采用竖直的盘状放置存储胶头，相对于传统的自动化胶头更换设备更加节省平面空间占用；

2、采用竖直盘状下沉式的胶头库组件存储胶头件，配合电机的驱动更换工位，使印刷头组件只需在一个确定位置就可更换全部的胶头，相对于传统平面式胶头存储装置，本发明省去了对印刷头组件的移动位置编程步骤，操作更加便捷，优化自动化程序；

3、通过卡接机构和紧固机构的联动方式，可将胶头件进行卡持定位于压紧连接，在自动化的基础上实现对胶头的快速且稳定的双重连接固定；

4、通过定位机构对胶头库组件的定位作用，有效克服因机械传动方式给胶头库组件带来的角度定位误差，使胶头库组件的工位调整更加精确，极大降低胶头更换过程中的故障率。

附图说明

图1为本发明提供的整体剖视结构示意图；

图2为本发明提供的胶头库组件结构示意图；

图3为本发明提供的印刷头组件与胶头库组件配合结构示意图；

图4为本发明提供的卡接机构和紧固机构结构示意图；

图5为本发明提供的锁定组件结构示意图之一；

图6为本发明提供的锁定组件结构示意图之二；

图7为本发明提供的定位机构结构示意图；

图8为本发明提供的整体结构示意图。

图中标号：1、加工台；2、安装槽；3、胶头库组件；31、库盘；32、收纳槽；33、胶头体；34、阶梯槽；35、磁性球块；36、端板；37、磁性球槽；4、电机；5、定位机构；51、伸缩槽；52、伸缩块；53、通孔；54、定位柱；55、定位槽；56、复位弹簧；57、微动开关；58、马达；59、椭圆盘；6、控制器；7、印刷头组件；71、基架；72、卡接机构；721、容纳槽；722、第一电磁铁；723、穿槽；724、环板；725、传导孔；726、钢丝；727、导轮；728、避让槽；729、卡持块；720、伸缩弹簧；73、连接槽；74、连接柱；75、紧固机构；751、导槽；752、压柱；753、转槽；754、锁紧板；8、锁定组件；81、顶板；82、第二电磁铁；83、斜块；84、锁定块；85、锁孔；86、滑槽；87、斜槽；88、限位槽；89、压缩弹簧；80、限位块。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，其中，图1为本发明提供的整体剖视结构示意图；图2为本发明提供的胶头库组件结构示意图；图3为本发明提供的印刷头组件与胶头库组件配合结构示意图；图4为本发明提供的卡接机构和紧固机构结构示意图；图5为本发明提供的锁定组件结构示意图之一；图6为本发明提供的锁定组件结构示意图之二；图7为本发明提供的定位机构结构示意图；图8为本发明提供的整体结构示意图。移印机胶头自动更换机构包括：加工台1、安装槽2和电机4。

在具体实施过程中，如图1、图2和图8所示，所述加工台1表面开设有安装槽2，所述加工台1内部位于安装槽2侧边安装有电机4，所述安装槽2内安装有圆盘状可旋转的胶头库组件3，且电机4输出端与胶头库组件3的转动轴固定连接，所述安装槽2侧壁位于电机4下方安装有可精确锁定胶头库组件3角度的定位机构5，所述定位机构5侧边安装有控制器6，所述胶头库组件3顶部设置有印刷头组件7，且印刷头组件7侧边安装有可斜面推动的锁定组件8，所述电机4、定位机构5、印刷头组件7和锁定组件8均与控制器6电性连接；

装置采用胶头库组件3存储胶头体33，盘状旋转的存储机构方便定位，胶头库组件3下沉式安装在安装槽2内较为节省平面空间的占用，需要更换胶头体33时，控制器6控制电机4驱动胶头库组件3转动，将空位的收纳槽32转动到最顶端，然后印刷头组件7移动到收纳槽32上方将使用的胶头体33卡入收纳槽32内，然后印刷头组件7上移移动距离，通过控制器6控制电机4驱动胶头库组件3转动，使待更换的胶头体33转动到最顶端，驱动印刷头组件7下移与胶头体33卡接固定，通过锁定组件8的配合解锁实现胶头体33的释放，完成更换。

传统的胶头更换采用人工放置拧动螺钉拆卸再换新固定，操作较为麻烦，而且更换配对的位置存在偏差，经常需要重新校对位置，较为复杂，而本发明采用胶头库组件3对胶头的高精度定位存储，可方便精确的更滑，同时通过印刷头组件7的设置实现一步卡接操作，具体操作如下：

如图2和图3所示，所述印刷头组件7包括基架71、卡接机构72、连接槽73、连接柱74和紧固机构75，所述基架71内部安装有可伸缩拉动调节的卡接机构72，所述基架71底面对称开设有连接槽73，且连接槽73内配合插接有连接柱74，所述卡接机构72与连接柱74配合卡接，所述卡接机构72内部位于卡接机构72两侧对称安装有紧固机构75，且紧固机构75与卡接机构72传动连接；所述胶头库组件3包括库盘31、收纳槽32、胶头体33、阶梯槽34、磁性球块35、端板36和磁性球槽37，所述库盘31两侧中心位置与安装槽2内壁转动连接，所述库盘31边缘等距开设有多个收纳槽32，所述收纳槽32端口开设有阶梯槽34，所述收纳槽32内部设置有胶头体33，所述胶头体33端部固定有端板36，且端板36与阶梯槽34结构配合，所述端板36底面两侧对称固定有磁性球块35，所述阶梯槽34两侧对称固定有磁性球槽37，且磁性球块35与磁性球槽37结构配合，所述连接柱74与端板36固定连接。

每个胶头体33的顶部都固定结构相同的端板36，通过端板36与阶梯槽34的配合使胶头体33被放置在收纳槽32内，通过磁性球块35与磁性球槽37的对位设置，方便端板36的精准放置与临时锁定，基架71下降使连接柱74与连接槽73配合插接，通过卡接机构72对连接柱74进行卡持固定，配合紧固机构75的联动压紧实现印刷头组件7与端板36的连接固定，采用此方式快速且稳定的对胶头体33进行固定，相对于传统的人工固定方式或吸盘式固定放置更加稳定和高效。

其中，所述磁性球槽37与磁性球块35呈配合的半球状，所述磁性球槽37与磁性球块35均采用磁铁制成，且磁性球槽37与磁性球块35的磁性相反，半球状的磁性球槽37和磁性球块35对接保障端板36与阶梯槽34的配合位置更加精确，有效克服因机械传动带来的微小偏差。

卡接机构72的自动卡接动作具体操作如下：

如图4所示，所述卡接机构72包括容纳槽721、第一电磁铁722、穿槽723、环板724、传导孔725、钢丝726、导轮727、避让槽728、卡持块729和伸缩弹簧720，所述基架71内部开设有容纳槽721，且容纳槽721内部安装有第一电磁铁722，所述容纳槽721底部开设有穿槽723，所述第一电磁铁722伸缩端固定有环板724，且环板724插入穿槽723内，所述连接槽73侧边开设有避让槽728，且避让槽728与穿槽723之间开设有传导孔725，所述避让槽728内均配合放置有卡持块729，且卡持块729通过伸缩弹簧720与避让槽728弹性连接，所述传导孔725内穿插有钢丝726，且钢丝726两端分别与卡持块729固定连接，所述钢丝726穿过环板724，所述传导孔725与穿槽723交接部位上方转动安装有导轮727，且钢丝726与导轮727贴合接触。

在连接柱74插入连接槽73之前，通过控制器6控制第一电磁铁722带动环板724收缩，环板724拉动钢丝726向上移动，钢丝726的横向连接间距减小，使卡持块729克服伸缩弹簧720的弹力缩入避让槽728内，然后使连接柱74插入连接槽73内，通过控制器6控制第一电磁铁722伸长，通过伸缩弹簧720的弹力使卡持块729伸出避让槽728卡在连接柱74的边缘，完成对连接柱74的插接固定，其中导轮727的安装保障钢丝726的变形导动更加顺畅，减少磨损，采用此种自动化的卡接放置可快速的对胶头体33进行弹性卡接安装。

紧固机构75的压紧操作的具体步骤如下：

如图4所示，所述紧固机构75包括导槽751、压柱752、转槽753和锁紧板754，所述容纳槽721两侧对称开设有与避让槽728连通的导槽751，所述导槽751内设置有压柱752，且压柱752与第一电磁铁722伸缩端固定连接，所述卡持块729顶面开设有转槽753，且转槽753内转动安装有锁紧板754，所述压柱752底端与锁紧板754挤压接触，所述连接柱74侧边与锁紧板754端部呈配合的斜面状。

在第一电磁铁722伸长过程中会带动压柱752在导槽751内下降，压柱752的底端压在锁紧板754的端部，通过杠杆转动原理使锁紧板754靠近连接槽73的一端上翘，使锁紧板754端部向上稳定挤压连接柱74，又因为连接柱74侧边与锁紧板754端部呈斜面状的配合，使连接柱74更稳定的压紧在连接槽73内，避免连接柱74的连接发生细微的晃动，增加对胶头体33的卡接稳定性。

胶头体33和端板36通过磁性球块35和磁性球槽37的卡接被精确限定在收纳槽32内，需要对胶头体33进行锁定，保障其存储稳定性，本发明采用锁定组件8对胶头体33的存放进行锁定和解锁，具体操作如下：

如图5和图6所示，所述锁定组件8包括顶板81、第二电磁铁82、斜块83、锁定块84、锁孔85、滑槽86、斜槽87、限位槽88、压缩弹簧89和限位块80，所述顶板81固定在印刷头组件7顶部，所述顶板81底面侧边安装有第二电磁铁82，且第二电磁铁82的伸缩端固定斜块83，所述收纳槽32靠近第二电磁铁82一侧开设有滑槽86，且滑槽86内插接有锁定块84，所述端板36表面开设有锁孔85，且锁定块84与锁孔85配合卡接，所述滑槽86底部开设有限位槽88，所述锁定块84底部固定有限位块80，且限位块80通过压缩弹簧89与限位槽88弹性连接，所述锁定块84顶面开设有斜槽87，且斜槽87与斜块83结构配合。

当端板36插入收纳槽32内时，端板36的底部边缘会与锁定块84的斜面端挤压接触，使锁定块84克服压缩弹簧89的弹力沿着限位槽88向外滑动，直至端板36下降到锁孔85与锁定块84对齐时，通过压缩弹簧89的弹力使锁定块84卡入锁孔85内完成对端板36和胶头体33的存储锁定，在更换胶头体33时需要撤出锁定块84的锁定，通过控制器6控制第二电磁铁82伸长使斜块83插入斜槽87内，通过斜面对压使锁定块84克服压缩弹簧89的弹力向外滑动完成对端板36的解锁，此种放置对于端板36的锁定与解锁较为便捷、稳定。

由于胶头更换位置需要精确的保持在胶头库组件3的最顶端，因此胶头库组件3的旋转定位精度需要得到保障，本发明采用定位机构5辅助胶头库组件3进行高精度的定位，具体的操作如下：

如图7所示，所述定位机构5包括伸缩槽51、伸缩块52、通孔53、定位柱54、定位槽55和复位弹簧56，所述加工台1内部开设有伸缩槽51，所述安装槽2侧边开设有与伸缩槽51连通的通孔53，所述伸缩槽51内配合设置有伸缩块52，所述伸缩块52表面固定有复位弹簧56，且伸缩块52通过复位弹簧56与伸缩槽51弹性连接，所述伸缩块52端部固定有定位柱54，且定位柱54与通孔53滑动插接，所述库盘31侧面位于收纳槽32对应位置开设有定位槽55，且定位柱54端部与定位槽55呈配合的球面状。

在库盘31的侧边开设有与收纳槽32位置一一对应的定位槽55，由于定位柱54与定位槽55的配合位置为圆滑状的球面结构，当电机4驱动胶头库组件3旋转换位时通过定位槽55与定位柱54的滑动挤压会使定位柱54推动伸缩块52克服复位弹簧56的弹力向伸缩槽51内收缩，定位柱54脱离与定位槽55的卡接，当胶头库组件3转动调整后通过复位弹簧56的弹力推动伸缩块52和定位柱54伸出与对应位置的定位槽55卡接形成精准的定位，有效克服机械传动自身的定位误差，提高胶头库组件3的角度定位精确性。

为了保障在更换胶头的过程中胶头库组件3发生晃动，需要对胶头库组件3进行临时定位，具体操作如下：

如图7所示，所述定位机构5还包括微动开关57、马达58和椭圆盘59，所述伸缩槽51靠近安装槽2一侧安装有微动开关57，所述伸缩槽51内转动安装有椭圆盘59，且椭圆盘59的转轴端部连接安装有马达58，所述马达58与微动开关57电性连接。

对胶头库组件3进行定位时，通过定位柱54卡入对应位置的定位槽55内，伸缩块52会触控微动开关57，使马达58带动椭圆盘59转动，使椭圆盘59转动与伸缩块52挤压接触，保障定位柱54和伸缩块52不能收缩，实现对胶头库组件3的限位固定，提高装置工作的稳定性。

其中微动开关57与马达58的电位控制逻辑是与电机4的驱动逻辑相叠加，在电机4正常驱动胶头库组件3旋转时微动开关57被触控将不会驱动马达58转动，只有当胶头库组件3的定位角度确定后才叠加微动开关57控制马达58的电路逻辑，此种电性连接方式为现有成熟的技术，在此不再多过多赘述。

工作原理：需要更换胶头体33时，控制器6控制电机4驱动胶头库组件3转动，将空位的收纳槽32转动到最顶端，然后印刷头组件7移动到收纳槽32上方将使用的胶头体33卡入收纳槽32内，通过端板36与阶梯槽34的配合使胶头体33被放置在收纳槽32内，通过磁性球块35与磁性球槽37的对位设置，方便端板36的精准放置与临时锁定，在端板36下降时其的底部边缘会与锁定块84的斜面端挤压接触，使锁定块84克服压缩弹簧89的弹力沿着限位槽88向外滑动，直至端板36下降到锁孔85与锁定块84对齐时，通过压缩弹簧89的弹力使锁定块84卡入锁孔85内完成对端板36和胶头体33的存储锁定，然后通过控制器6控制第一电磁铁722带动环板724收缩，环板724拉动钢丝726向上移动，钢丝726的横向连接间距减小，使卡持块729克服伸缩弹簧720的弹力缩入避让槽728内，实现对连接柱74的卡接脱离，驱动基架71上移使连接柱74脱离与连接槽73的插接；

通过电机4驱动胶头库组件3转动，将需要更换的工位与印刷头组件7对齐，然后驱动基架71下降，使连接柱74插入连接槽73内，通过控制器6控制第一电磁铁722伸长，通过伸缩弹簧720的弹力使卡持块729伸出避让槽728卡在连接柱74的边缘，完成对连接柱74的插接固定，然后通过控制器6控制第二电磁铁82伸长使斜块83插入斜槽87内，通过斜面对压使锁定块84克服压缩弹簧89的弹力向外滑动完成对端板36的解锁，基架71直接向上移动完成胶头更换。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。