热转印装置的制作方法

本发明涉及热转印加工技术领域，特别是涉及一种热转印装置。

背景技术：

目前，对于在衣服、鞋等产品上印制标签的生产作业中，通常采用人工纯手动或采用半自动化热转印设备进行加工。人工操作危险系数高，标签位置烫印精度一致性差；而半自动化设备需要依赖人力辅助工作，致使烫印效率偏低。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种热转印装置，能够实现标签的高度自动化烫印作业，利于降低人力成本，消除安全隐患，并且烫印精度且烫印效率高。

其技术方案如下：

一种热转印装置，其包括：

机台，具有第一工位和第二工位；

机械手，装设于所述机台的预设位置；

能够与所述机械手配合进行烫印工作的第一烫印模组和第二烫印模组，所述第一烫印模组设置于所述第一工位，所述第二烫印模组设置于所述第二工位；且所述第一烫印模组和所述第二烫印模组均包括翻布机构、布设于所述翻布机构一侧的烫印机构、及设置于所述烫印机构上的标签上下料机构。

上述热转印装置通过在机台的第一工位和第二工位分别设置第一烫印模组和第二烫印模组，在控制器预设程序调控下，能够实现双工位无间歇交替烫印作业。具体地，位于第一工位的第一烫印模组首先进行工作，此时，机械手将第一个待烫印物料抓取并放置到第一烫印模组的烫印机构上，第一烫印模组的标签上下料机构抓取第一标签并将第一标签放置在第一个待烫印物料的烫印位置处；紧接着，第一烫印模组的烫印机构对第一标签进行烫印作业。在对第一标签进行烫印作业的同时，机械手调转至第二工位，将第二个待烫印物料抓取并放置到第二烫印模组的烫印机构上，第二烫印模组的标签上下料机构抓取第二标签并将第二标签放置在第二待烫印物料的烫印位置处；紧接着，第二烫印模组的烫印机构对第二标签进行烫印作业。与此同时，第一标签烫印作业结束，第一烫印模组的标签上下料机构将第一标签的薄膜撕离第一待烫印物料表面，紧接着，第一烫印模组的翻布机构将烫印完成的第一待烫印物料进行翻转收纳。之后第二工位同样进行撕薄膜、物料收纳的动作，由此完成一个周期的双工位烫印加工，并以此周期循环往复直至所有待烫印物料加工完毕。结合上述加工过程可知，本方案的热转印装置工作全程无需人力参与，能实现高度自动化的双工位的抓料、放料、烫印、撕薄膜等一系列加工步骤，利于降低人力成本，消除安全隐患，并且烫印精度且烫印效率高。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述第一工位和所述第二工位形成有用于放置待烫印物料的置物区域；所述翻布机构设置于所述置物区域的一侧；所述烫印机构包括设置于所述机台上的第一驱动组件、可移动设置于所述机台上并与所述第一驱动组件驱动连接且能够靠近或远离所述待烫印物料的烫印支架、设置于所述烫印支架上的第二驱动组件、及可移动设置于所述烫印支架上并与所述第二驱动组件驱动连接且能够沿垂直于靠近或远离所述待烫印物料的方向往复移动的烫印组件，所述烫印组件包括升降驱动件、及与所述升降驱动件驱动连接的烫印头；所述标签上下料机构用于将标签抓放到所述待烫印物料的预设位置，所述烫印头用于将所述标签上的标识信息烫印到所述带烫印物料上。

在其中一个实施例中，所述烫印机构还包括设置于所述烫印头上的定位传感器。

在其中一个实施例中，所述烫印支架包括贴近所述机台设置的底板、设置于所述底板上的立柱、及间隔布置并均与所述立柱连接的第一横梁及第二横梁，所述升降驱动件贯穿所述第一横梁与第二横梁之间的间隙与所述烫印头连接；所述升降驱动件上设置有第一连接体和第二连接体，所述第一连接体与所述第一横梁移动连接，所述第二连接体与所述第二横梁移动连接；所述烫印支架还包括设置于所述底板上的烫印载板。

在其中一个实施例中，所述标签上下料机构包括标签料盒、固定座、设置于所述固定座上的吸头、及设置于所述固定座上的薄膜撕头，所述标签料盒包括用于供给标签的供料仓、及用于回收薄膜的回收仓。

在其中一个实施例中，所述吸头包括设置于所述固定座上的气缸、与所述气缸驱动连接的托架、设置于所述托架上的弹性套筒、及可移动设置于所述弹性套筒内的真空吸嘴，所述真空吸嘴与预设在所述机台上的真空发生器连通。

在其中一个实施例中，所述薄膜撕头包括安装座、设置于所述安装座上的铲片、设置于所述安装座上的夹持驱动件、及与所述夹持驱动件驱动连接的夹爪。

在其中一个实施例中，所述薄膜撕头还包括设置于所述铲片上的压力传感器。

在其中一个实施例中，所述机械手包括活动关节、设置于所述活动关节端部的抓放料手，所述抓放料手包括壳体、设置于所述壳体内的推拉组件、设置于所述壳体上的固定排针、及与所述推拉组件驱动连接的活动排针，所述活动排针能够伸出所述壳体并与所述固定排针交错排布。

在其中一个实施例中，所述翻布机构包括设置于所述机台上的水平驱动组件、与所述水平驱动组件连接并可靠近或远离所述烫印机构的翻布座、设置于所述翻布座上的垂直驱动组件、与所述垂直驱动组件连接的翻布杆、及设置于所述机台上的挂布杆。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的热转印装置的结构示意图；

图2为图1所示热转印装置中的烫印机构与标签上下料机构的组装结构示意图；

图3为图1所示热转印装置中的标签上下料机构的结构示意图。

附图标记说明：

10、机台，11、第一工位，12、第二工位，20、机械手，30、第一烫印模组，40、第二烫印模组，50、翻布机构，51、水平驱动组件，52、翻布座，53、垂直驱动组件，54、翻布杆，55、挂布杆，60、烫印机构，61、第一驱动组件，62、烫印支架，63、第二驱动组件，64、升降驱动件，65、烫印头，66、定位传感器，70、标签上下料机构，71、标签料盒，72、固定座，73、吸头，731、气缸，732、托架，733、弹性套筒，734、真空吸嘴，74、薄膜撕头，80、裁片，90、标签。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，为本申请一实施例展示的热转印装置，用于将标签90上的标签信息通过高温烫印的方式印制到待烫印物料表面。为便于理解本技术方案，下面以待烫印物料为裁片80(构成衣服或裤子的裁剪后的布料，裁片80通过缝纫形成成品衣服或裤子)为例进行说明。因而可以理解的，标签90由薄膜(载体)以及形成于薄膜上的标签信息构成。烫印加工过程包括将标签信息烫印在裁片80上的预设位置，并将薄膜撕离。

请继续参阅图1，具体到本实施例中，热转印装置包括：机台10、机械手20、能够与所述机械手20配合进行烫印工作的第一烫印模组30和第二烫印模组40。机台10用作载体，用于安装固定机械手20、第一烫印模组30以及第二烫印模组40，并提供热烫印工作位置。机械手20用于与第一烫印模组30和第二烫印模组40交替配合，将未加工的裁片80放置到第一烫印模组30和第二烫印模组40上进行加工。第一烫印模组30和第二烫印模组40则用于自动化对裁片80进行置放标签90、定位、烫印标签信息、撕离薄膜等一系列动作。

其中，机台10为开放式平台结构，具体为矩形立方箱体，箱体内部安装控制器、电源以及各种电器部件等。机台10的上表面具有第一工位11和第二工位12，所述第一烫印模组30设置于所述第一工位11，所述第二烫印模组40设置于所述第二工位12；为提高空间利用率，同时避免发生碰撞，第一烫印模组30和第二烫印模组40沿机台10的长度方向间隔设置。此外，机械手20装设于所述机台10的预设位置；较优选地，该预设位置是指机械手20安装在第一烫印模组30与第二烫印模组40之间的中间位置。如此机械手20的移动行程最为优化，与第一烫印模组30及第二烫印模组40的交替配合更加紧凑，效率更高。当然了，在其它实施例中，机械手20也可以布置在机台10的其它地方，例如机台10的侧面。

在本实施例中，为降低设计、制造难度，第一烫印模组30与第二烫印模组40采用相同结构设。具体地，所述第一烫印模组30和所述第二烫印模组40均包括翻布机构50、布设于所述翻布机构50一侧的烫印机构60、及设置于所述烫印机构60上的标签上下料机构70。其中，翻布机构50用于将放置在机台10上的裁片80抬起以便能够放置到烫印机构60上，并在烫印结束后，实现裁片80翻转收纳。标签上下料机构70用于拾取标签90并置于裁片80上的预设位置，待烫印结束后，对薄膜进行撕离操作，最后将薄膜进行回收。烫印机构60则用于对置放到裁片80上的标签90进行热烫印处理，以将标签信息烫印到裁片80。

本热转印装置的工作原理可简述为，上述热转印装置通过在机台10的第一工位11和第二工位12分别设置第一烫印模组30和第二烫印模组40，在控制器预设程序调控下，能够实现双工位无间歇交替烫印作业。具体地，位于第一工位11的第一烫印模组30首先进行工作，此时，机械手20将第一个待烫印物料抓取并放置到第一烫印模组30的烫印机构60上，第一烫印模组30的标签上下料机构70抓取第一标签90并将第一标签90放置在第一个待烫印物料的烫印位置处；紧接着，第一烫印模组30的烫印机构60对第一标签90进行烫印作业。在对第一标签90进行烫印作业的同时，机械手20调转至第二工位12，将第二个待烫印物料抓取并放置到第二烫印模组40的烫印机构60上，第二烫印模组40的标签上下料机构70抓取第二标签90并将第二标签90放置在第二待烫印物料的烫印位置处；紧接着，第二烫印模组40的烫印机构60对第二标签90进行烫印作业。与此同时，第一标签90烫印作业结束，第一烫印模组30的标签上下料机构70将第一标签90的薄膜撕离第一待烫印物料表面，紧接着，第一烫印模组30的翻布机构50将烫印完成的第一待烫印物料进行翻转收纳。之后第二工位12同样进行撕薄膜、物料收纳的动作，由此完成一个周期的双工位烫印加工，并以此周期循环往复直至所有待烫印物料加工完毕。结合上述加工过程可知，本方案的热转印装置工作全程无需人力参与，能实现高度自动化的双工位的抓料、放料、烫印、撕薄膜等一系列加工步骤，利于降低人力成本，消除安全隐患，并且烫印精度且烫印效率高。

为便于描述装置工作原理，定义机台10宽度方向y轴方向，长度方向为x轴方向，高度方向为z轴方向。

请继续参阅图1，所述第一工位11和所述第二工位12形成有用于放置待烫印物料的置物区域。为保证加工持续性，单个加工周期内置物区域同时放置多张裁片80，多张裁片80层叠设置。所述翻布机构50设置于所述置物区域的一侧，以便方便操作裁片80。在一可选实施例中，所述翻布机构50包括设置于所述机台10上的水平驱动组件51，水平驱动组件51提供y轴方向的直线驱动力。与所述水平驱动组件51连接并可靠近或远离所述烫印机构60的翻布座52、设置于所述翻布座52上的垂直驱动组件53，垂直驱动组件53提供z轴方向的直线驱动力。与所述垂直驱动组件53连接的翻布杆54、及设置于所述机台10上的挂布杆55。热烫印刚开始时，由机械手20抓取堆叠的最上层的那张裁片80并抬起一定高度，该高度只需大于翻布杆54的直径即可，使翻布杆54能够顺利伸入裁片80下方。紧接着，水平驱动组件51驱动翻布座52并同步带动翻布杆54向y轴负方向移动，同时垂直驱动件驱动翻布杆54向z轴负方向移动，使翻布杆54伸入抬起裁片80的下方。如此，由于裁片80的主体部分所受挂布杆55限制自由度，使得在烫印结束后，水平驱动件继续向y轴负方向移动，翻布杆54便可推动烫印了标签信息的裁片80部分翻转包绕到挂布杆55上固定，由此实现加工完成的裁片80集中收纳。上述烫印及收纳方式简单，且能够实现多件裁片80的有序规整收纳。当然了，在其它实施方式中，也可以采用其它方式实现加工完的裁片80收纳。例如挂布杆55推动裁片80掉落预设在机台10内的储料盒内。

由于堆叠的裁片80厚度较薄，如何实现单次加工仅抓取一张裁片80(避免出现夹带，致使未被烫印标签信息的裁片80当作已被烫印的裁片80收纳，造成次品)，保证装置加工性能显得尤为重要。在一可选实施例中，所述机械手20包括活动关节、设置于所述活动关节端部的抓放料手，所述抓放料手包括壳体、设置于所述壳体内的推拉组件、设置于所述壳体上的固定排针、及与所述推拉组件驱动连接的活动排针，所述活动排针能够伸出所述壳体并与所述固定排针交错排布。活动关节赋予机械手20空间内灵活的自由度，可任意进行转动和/或移动，满足更多加工场合要求。当进行裁片80抓取时，推拉组件输出动力驱动活动排针伸出预设距离，活动排针便能够与固定排针配合插入裁片80布料内实现抓取。并且由于活动排针是与固定排针交错排布的，因而插入布料的活动排针及固定排针能够对裁片80实现反扣限位，可防止裁片80松脱掉落，保证抓取可靠。当裁片80被抬起放置到烫印支架62上后，推拉组件反向运动可收回活动排针，至此实现反扣限位的交错结构消失，裁片80便能够容易从固定排针上脱下，机械手20完成下料操作。

可以理解的，推拉组件包括电机和凸轮机构。电机旋转带动凸轮机构转动，依靠凸轮结构特点，可往复驱动活动排针伸出和收回。

请继续参阅图1，所述烫印机构60包括设置于所述机台10上的第一驱动组件61，第一驱动组件61提供y轴方向的直线动力。可移动设置于所述机台10上并与所述第一驱动组件61驱动连接且能够靠近或远离所述待烫印物料的烫印支架62、设置于所述烫印支架62上的第二驱动组件63、及可移动设置于所述烫印支架62上并与所述第二驱动组件63驱动连接且能够沿垂直于靠近或远离所述待烫印物料的方向往复移动的烫印组件，所述烫印组件包括升降驱动件64、及与所述升降驱动件64驱动连接的烫印头65；所述标签上下料机构70将标签90抓放到所述待烫印物料的预设位置，所述烫印头65用于将所述标签90上的标识信息烫印到所述带烫印物料上。因而当最上层的裁片80被抬起后，第一驱动组件61随即驱动烫印支架62向该裁片80方向移动，使得该裁片80能够置放在烫印支架62上。紧接着，第二驱动组件63驱动烫印组件在x轴方向上移动，以使标签上下料机构70能够将标签90准确放置在裁片80的预设烫印部位。待标签90放置完毕，第二驱动组件63继续驱动烫印组件移动以调整位置，使得烫印组件能够纵向对齐裁片80上。最后，由升降驱动件64驱动烫印头65向z轴负方向移动并按压标签90，进而通过加热方式将标签90上的标签信息烫印在裁片80上，由此完成热烫印加工。

请继续参阅图3，进一步地，为了保证标签信息烫印位置准确，所述烫印机构60还包括设置于所述烫印头65上的定位传感器66。该定位传感器66可根据裁片80上特殊点位的坐标值进行精准计算，从而将预设在控制器内的标签信息烫印位置坐标计算出，从而提升烫印精准度。

可选地，定位传感器66可以是但不限于激光传感器、红外传感器等。

在一可选实施例中，所述烫印支架62包括贴近所述机台10设置的底板，因而烫印支架62更贴近机台10布置，使热转印装置更加紧凑，体积更小，减少占用空间；烫印支架62还包括设置于所述底板上的立柱、及间隔布置并均与所述立柱连接的第一横梁及第二横梁，所述升降驱动件64贯穿所述第一横梁与第二横梁之间的间隙与所述烫印头65连接；所述升降驱动件64上设置有第一连接体和第二连接体，所述第一连接体与所述第一横梁移动连接，所述第二连接体与所述第二横梁移动连接；所述烫印支架62还包括设置于所述底板上的烫印载板。立柱包括四根，分别安装在底板的四个顶角处。升降驱动件64以及烫印头65通过第一连接体和第二连接体与第一横梁和第二横梁滑动连接，使得当烫印头65热压标签90时，受到底板反作用力时可保证烫印头65受力均匀，避免烫印头65往某一侧倾倒，导致与标签90压接不紧密，致使标签信息与裁片粘结不完全，影响烫印质量。当然了，在其它实施例中，烫印组件及烫印支架62也可采用其它结构方式。例如，烫印支架62仅包括一个横梁，升降驱动件64上仅装设一个连接体，连接体与横梁滑动连接，构成单侧轨道移动模组。

烫印载板采用耐高温材料制作，可防止裁片80受高温与底板发生黏连。

请继续参阅图2和图3，在上述任一实施例的基础上，所述标签上下料机构70包括标签料盒71、固定座72、设置于所述固定座72上的吸头73、及设置于所述固定座72上的薄膜撕头74，所述标签料盒71包括用于供给标签90的供料仓、及用于回收薄膜的回收仓。具体地，标签料盒71安装在底板一角，能避免与烫印头65发生碰撞干涉。供料仓内放置有多个叠设的标签90，因而能够确保吸头73逐个拾取标签90。加工时，第一驱动组件61和第二驱动组件63联动，并带动吸头73移动到供料仓正上方；待吸头73吸取一张标签90后，第一驱动组件61和第二驱动组件63再次联动带动吸头73移动到裁片80上方，紧接着吸头73将标签90放置到裁片80上。随后，第一驱动组件61和第二驱动组件63再次联动，使得烫印头65对标签90进行烫印加工。当烫印预设加工时间后，薄膜撕头74拉扯标签90薄膜朝y轴负方向移动；与此同时，为了提高薄膜玻璃效能，翻布机构50同时拉动裁片80朝y轴正方向移动，因而能够在相对运动中形成撕扯力，顺利将薄膜撕掉。

请继续参阅图3，在上述实施例的基础上，一实施例中，所述吸头73包括设置于所述固定座72上的气缸731、与所述气缸731驱动连接的托架732、设置于所述托架732上的弹性套筒733、及可移动设置于所述弹性套筒733内的真空吸嘴734，所述真空吸嘴734与预设在所述机台10上的真空发生器连通。因而，通过真空发生器抽真空处理，真空吸嘴734便能够形成负压，抽吸力能够确保标签90牢靠吸附固定。同理，当需要放置标签90到裁片80上时，控制器驱控真空发生器关闭，真空吸嘴734的负压消失，标签90即可在自重下掉落。而通过将真空吸嘴734与弹性套筒733连接，可提供缓冲力，防止真空吸嘴734下降与标签90或裁片80接触一瞬间的撞击力过大导致损坏。

而当热烫印结束后，需要将标签90的薄膜撕离，仅在裁片80上留下标签信息。在一可选实施例中，所述薄膜撕头74包括安装座、设置于所述安装座上的铲片、设置于所述安装座上的夹持驱动件、及与所述夹持驱动件驱动连接的夹爪。因而当热烫印结束后，烫印头65抬起，第一驱动组件61和第二驱动组件63联动，使薄膜撕头74移动至标签90上方并贴近，此时铲片能够接触薄膜的边沿；紧接着，第一驱动取件带动薄膜撕头74朝y轴负方向移动一小段距离，铲片将薄膜铲起一部分，该铲起部分构成抓取点。此时，夹持驱动件驱动夹爪向铲片贴近形成夹持结构，并最终夹紧薄膜撕离裁片80表面。薄膜撕离操作可靠，效率高，且不会对标签信息造成伤害。

进一步地，为避免铲片过度挤压标签90和裁片80，造成挤压破坏，所述薄膜撕头74还包括设置于所述铲片上的压力传感器。压力传感器的设置可保证铲片与薄膜接触力合适，进而是薄膜撕离可靠。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。