一种多自由度打标装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于薄膜类产品质量检测设备相关领域，更具体地，涉及一种多自由度打标装置。
【背景技术】
[0002]在生产具有柔性膜结构如印刷品、包装袋等产品的过程中，需对产品进行实时监控以发现产品存在的缺陷，并在发现缺陷的产品上做出标识。若出现缺陷产品漏标的情况，会对产品合格率造成极大的影响，因此，需要一种能够便于操控而且能够高准确性对产品缺陷位置执行标记的打标装置。
[0003]传统的打标装置主要分为气动、激光、电腐蚀三大类型，气动打标机为打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在产品上打印出有一定深度的标记，激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记；电腐蚀主要用于打印固定不变的商标等。然而，这些类型的装置均存在功能单一、精确度低和故障率高等缺陷，相应难于满足在柔性膜上精准标识的需求。
[0004]尤其是，对于连续进给的柔性RFID标签这类柔性膜产品而言，采用现有的打标装置在实际测试中往往存在稳定性较差、位置控制和速度控制的精度不高等问题，特别当需要在高速移动过程中执行打标操作时，其反应不够灵敏，相应会造成所作出的标识深浅不一，产生拖痕，这样不仅会影响标识的美观，而且较长的针孔甚至可能破坏RFID标签的电气性能。相应地，相关领域亟需对此作出进一步的改进，以便更为迅速、可靠地在譬如RFID标签之类的柔性膜上做出标记。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种多自由度打标装置，其中通过采用双路传动组件，并对其他关键元件如双作用凸轮轴、传动轴和支撑组件的具体结构及其相互设置关系进行设计，相应即便在高速运动过程中也能够高精度、稳定可靠地执行多自由度调节和打标操作，而且反应灵敏度高，并同时具备颜色标识和孔洞标识多种功能，因而尤其适用于RFID标签之类对表面标识质量高的运用场合。
[0006]为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种多自由度打标装置，该多自由度打标装置包括支撑组件、传动组件、动力组件、打标针组件和记号笔组件，其特征在于:
[0007]所述支撑组件整体呈水平布置的筒状结构，并包括固定圆柱筒、移动圆柱筒和连接板，其中该移动圆柱筒的一端可轴向移动地套设在所述固定圆柱筒内，它的另外一端则与所述连接板固定联接，并且该连接板相对于所述移动圆柱筒的端面保持竖直地设置；
[0008]所述传动组件包括安装基板、水平设置的凸轮轴以及并排竖直设置的双路传动单元，其中:
[0009]对于安装基板而言，它由竖直基板和连接在该竖直基板一侧的水平基板共同组成，其中所述竖直基板与所述连接板相互联接，并使得整个安装基板及安装其上的其他元件可绕着所述移动圆柱筒的轴向执行调节；所述水平基板上则开有两个通孔，用于供所述双路传动单元分别向下通过；
[0010]对于凸轮轴而言，它呈现为两端分别具有第一凸轮和第二凸轮的单轴结构；此外，该凸轮轴水平贯穿所述竖直基板的上部并与安装在该竖直基板另外一侧的所述动力组件相连，由此在其驱动下发生旋转；
[0011]对于并排竖直设置的双路传动单元而言，它们的结构相同且各自包括滚轮、传动轴和复位弹簧，其中该滚轮的轴心与所述传动轴的上端水平相连，该滚轮本身则分别与所述第一凸轮或第二凸轮相配合接触，相应在其驱动下将所述凸轮轴的旋转转换为传动轴的上下移动；该传动轴的下端分别用于连接所述打标针组件或记号笔组件；该复位弹簧则用于当所述第一凸轮或第二凸轮处于回程状态时，将所述传动轴分别予以顶起；
[0012]所述打标针组件用于在打标对象表面上做出孔洞标识，所述记号笔组件用于在打标对象表面做出颜色标识。
[0013]作为进一步优选地，所述打标针组件包括双头螺栓、打标针套筒、打标针弹簧、和打标针，其中该双头螺栓的上端与所述传动轴相连以承载驱动力，它的下端则旋入所述打标针套筒并顶住所述打标针弹簧和打标针，同时为所述打标针弹簧提供预紧力；该打标针可替换地安装在所述打标针套筒内，且其针头向下伸出用于击打打标对象。
[0014]作为进一步优选地，所述打标针组件还包括打标针色标传感器，其设置在所述水平基板上，用于对打标对象执行色差检测，由此判定打标针是否成功做出孔洞标识。
[0015]作为进一步优选地，所述记号笔组件包括转接板、记号笔和记号笔支撑板，其中该转接板水平设置且其一端用于固定安装所述记号笔，它的另外一端则与所述传动轴进行轴孔配合，并使得整个记号笔组件可绕着该传动轴周向转动；该记号笔可替换地套合在所述转接板上，且其笔头向下伸出用于在打标对象表面做出颜色标识；该记号笔支撑板联接在所述转接板与记号笔之间，并具有可沿着竖直方向上下移动的U型槽，由此便于微调记号笔的高度。
[0016]作为进一步优选地，所述记号笔组件还包括记号笔色标传感器，其设置在所述记号笔支撑板上，用于对打标对象执行色差检测，由此判定记号笔是否成功做出颜色标识。
[0017]作为进一步优选地，所述记号笔组件还包括笔头保护罩。以此方式，该笔头保护罩可固定在所述水平基板上，不随记号笔运动，并使得记号笔下降时笔头可穿过该保护罩，而记号笔上升回位后正好处于保护罩内部。
[0018]作为进一步优选地，该多自由度打标装置的打标对象为RFID标签。
[0019]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点:
[0020]1、通过采用结构相同的双路传动组件，并对其中的关键结构如双作用凸轮轴、传动轴、滚轮和固定套筒的结构及其相互设置方式进行设计，能够高精度、灵活可调地对打标针组件和记号笔组件执行高精度的驱动；尤其是，通过仅采用单个的凸轮轴来完成传动，不仅可显著减少设备的复杂情况，减少故障率，而且能够实现各个标记头的即时响应，与现有技术相比有效防止在譬如RFID标签之类的柔性薄膜上产生拖痕和划伤；
[0021]2、通过对支撑组件、转动组件之间的相互设置关系以及所配套的标记头的具体构造和设置方式进行设计，能够在尽可能小的空间内完成相关元件的紧凑化组装；此外，按照本实用新型的打标针组件和记号笔组件不仅可实现轴向方向上的精确导线，限制其径向运动，而且还可在XYZ三个方向上自由调节，进一步提高了对打标范围的适应性；
[0022]3、按照本实用新型的打标装置可实现针孔标识和颜色标识多种功能，并便于同时反馈标识结果，同时具备打标精准、响应迅速、结构紧凑和便于多自由度调节等优点，因而尤其适用于譬如RFID标签之类的柔性膜标识用途。
【附图说明】
[0023]图1是按照本实用新型优选实施例所构建的打标装置的主体结构示意图；
[0024]图2是图1中所示支撑组件的结构立体示意图；
[0025]图3是图1中所示传动组件的结构立体示意图；
[0026]图4a和4b分别是图3中所示传动组件的双作用凸轮轴的侧视图和剖视图；
[0027]图5是图1中所示打标针组件的结构立体示意图；
[0028]图6是图1中所示记号笔组件的结构立体示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0030]图1是按照本实用新型优选实施例所构建的打标装置的主体结构示意图。如图1中所示，该打标装置主要包括支撑组件10、动力组件20、传动组件30、打标针组件40以及记号笔组件50等。其中通过仅通过机械机构而无需任何激光设备或气动设备等，即可在柔性膜的高速、连续运动中于产品具有缺陷的位置实现精准可靠地打标；同时，还可提供记号笔和打标针两种标识方式的选择，并对打标结果进行检测。
[0031]具体而言，参见图2，支撑组件10整体譬如呈水平布置的筒状结构，并包括固定圆柱筒13、移动圆柱筒12和连接板11等，其中移动圆柱筒12的一端可轴向移动地套设在固定圆柱筒13内，它的另外一端则与譬如呈圆形的连接板11固定联接，并且该连接板11相对于移动圆柱筒12的端面保持竖直地设置；此外，固定圆柱筒13和移动圆柱筒12上还可等间隔地设有若干个螺纹孔。固定圆柱筒13尾端可用螺钉固定在平台上，作为整个装置的支撑；旋钮15可以调节松紧度并固定动圆柱筒的轴向位置，导向销14固定在动圆柱筒的螺纹孔上，其导向面与固定圆柱筒的导向槽相配合，从而限制动圆柱的周向运动。以此方式，上述支撑组件不仅可实现打标装置的机械连接，同时还具有导向和轴向位置调节的功能，在此情况，它具有一与待标识柔性膜运动方向垂直的直线滑动自由度，可以拖动笔组件和打标针组件直线移动。
[0032]参见图3，作为本实用新型的关键改进之一，传动组件30包括安装基板31、水平设置的凸轮轴32以及并排竖直设置的双路传动单元等。对于安装基板31而言，它由竖直基板31a和连接在该竖直基板31a —侧的水平基板31b共同组成，其中竖直基板31a与连接板11譬如通过多个调节螺栓相互联接，并使得整个安装基板31及安装其上的其他元件可绕着移动圆柱筒12的轴向执行调节；水平基板31b上则开有两个通孔，用于供双路传动单元分别向下通过。
[0033]对于凸轮轴32而言，它安装在动力组件20的伺服电机上，向两个传动轴35提供动力，并呈现为两端分别具有第一凸轮和第二凸轮的单轴结构，并且该第一凸轮和第二凸轮的型线相反。此外，该凸轮轴32水平贯穿竖直基板31a的上部并与安装在该竖直基板31a另外一侧的动力组件20相连，由此在其驱动下发生旋转；两个传动轴35上端与凸轮轴相配合，下端分别连接打标针组件40与记号笔组件50。打标针组件40譬如安装在内侧，用于在柔性膜上打出针孔标记；记号笔组件50譬如安装在外侧，用于在柔性膜上打出