夹持装置以及证件打印设备的制作方法

本实用新型涉及工件夹持技术领域，具体涉及夹持装置以及证件打印设备。

背景技术：

证件中通常存有身份、财产等重要信息，涉及到人们工作、生活的方方面面，具有表征身份的作用，作为授权凭证。不法分子通过仿制证件或者篡改证件信息来达到不法目的，对证件拥有者的生命财产安全形成了较大的威胁。为此，目前证件广泛使用信息化数字加密技术，在信息未共享或识读系统出现故障的情况下，可视识别的物理防伪膜能够快速供人识别真伪。激光全息防伪薄膜因色彩绚丽、变色显著、肉眼即可识别，且易于批量制作，具有较好的应用前景。

目前，定位镭射防伪膜用于证件防伪，在使用激光进行防伪打印时，为了起到更好的防伪效果，需要对证件进行倾斜打印，并且一般证件都需要正反两面进行打印。现有的证件在双面倾斜打印时，需要在两个工位进行打印，证件的旋转和翻面的驱动结构集成性较差，证件的旋转夹持装置结构复杂、体积较大。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种夹持装置以及证件打印设备，旨在解决现有技术中存在的证件夹持装置结构复杂、体积大的问题。

为此，本实用新型的实施例提供如下技术方案：

夹持装置包括夹持机构、翻转机构和旋转机构；

夹持机构用于夹持工件；

翻转机构用于驱动所述夹持机构翻转；

以及旋转机构，用于驱动所述夹持机构旋转，所述夹持机构的翻转轴线与旋转轴线垂直；

所述翻转机构与所述旋转机构连接，且所述翻转机构和所述旋转机构之一与所述夹持机构连接，为所述夹持机构提供旋转驱动力和翻转驱动力。

作为对上述技术方案的进一步延伸，本实用新型的实施例还提供一种证件打印设备，包括上述的夹持装置，所述夹持装置用于夹持打印介质。

实施本实用新型实施例，将至少具有如下有益效果：

夹持装置及证件打印设备的翻转机构和旋转机构在相互连接后，再与夹持机构连接，能够驱动夹持机构，夹持机构连同工件(证件)在一个工位上进行旋转和翻转，通过旋转实现工件倾斜打印角度的调节，通过翻转实现工件的换面打印，进而在一个工位上即可实现工件的双面倾斜打印，由此使得夹持装置具有更高的功能集成性、更好的结构紧凑性，有利于证件打印设备的小型化、紧凑化设置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了本实用新型实施例提供的夹持装置的整体结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的夹持装置的第一局部结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的夹持装置的第二局部结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的夹持装置的第三局部结构示意图。

图中：1000-夹持装置；1100-夹持机构；1110-夹持支架；1120-夹辊；1130-夹持驱动件；1200-翻转机构；1210-翻转驱动件；1220-翻转驱动轴；1230-翻转支架；1231-滑块；1300-旋转机构；1310-旋转驱动件；1320-旋转驱动轴；1330-旋转支架；1331-弧形滑槽；1340-传动组件；1341-第一齿轮；1342-第二齿轮；1400-升降机构；1410-托板；1420-升降驱动件；1500-机架；1510-升降滑轨。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。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。

如图1所示，本实用新型的实施例提供一种证件打印设备，包括夹持装置1000，夹持装置1000用于夹持证件。证件打印设备用于防伪打印，通过将证件表面倾斜在证件上打印形成防伪膜，通过翻转证件实现对证件的双面打印。证件可以为身份证、银行卡、居住证、护照、通行证、签证、会员卡、合格证、等级证等各类证件，本实施例以身份证为例进行说明，加持装置用于夹持身份证。

请一并参阅图2和图3，夹持装置1000包括夹持机构1100、翻转机构1200和旋转机构1300。夹持机构1100用于夹持身份证，翻转机构1200为夹持机构1100提供翻转驱动力。旋转机构1300为夹持机构1100旋转驱动力，旋转驱动力的转轴与翻转驱动力的转轴垂直。翻转机构1200与旋转机构1300连接，且翻转机构1200与旋转机构1300之一与夹持机构1100连接，为夹持机构1100提供旋转驱动力和翻转驱动力。

上述，翻转机构1200与旋转机构1300的相互连接，可以为翻转机构1200连接在旋转机构1300上，夹持机构1100连接在翻转机构1200上，旋转机构1300的旋转驱动力用于驱动翻转机构1200和夹持机构1100整体旋转；或者可以为旋转机构1300连接在翻转机构1200上，夹持机构1100连接在旋转机构1300上，翻转机构1200的翻转驱动力用于驱动旋转机构1300和夹持机构1100整体翻转。

夹持装置1000的翻转机构1200和旋转机构1300在相互连接后，再与夹持机构1100连接，能够驱动夹持机构1100，夹持机构1100连带着身份证在一个工位上进行旋转和翻转，进而在一个工位上即可实现身份证的双面防伪打印，由此使得夹持装置1000具有更高的功能集成性、更好的结构紧凑性，有利于证件打印设备的小型化、紧凑化设置。

翻转机构1200对夹持机构1100的翻转驱动角度不小于180°，由此能够保证将夹持机构1100上的身份证翻面。若翻转机构1200对夹持机构1100的翻转驱动角度小于360°，则翻转机构1200通过提供往复的转动驱动身份证翻面，若翻转机构1200能够360°驱动夹持机构1100转动，则翻转机构1200除了可以采用往复转动驱动身份证来回翻转以外，还可以通过连续的转动实现对身份证的翻面驱动。

本实施例中，翻转机构1200包括翻转驱动件1210和翻转驱动轴1220，翻转驱动件1210能够驱动翻转驱动轴1220转动。旋转机构1300包括旋转驱动件1310和旋转驱动轴1320，旋转驱动件1310能够驱动旋转驱动轴1320转动。由此，翻转机构1200、旋转机构1300和夹持机构1100之间可以采用如下两种方式连接：

一、翻转驱动轴1220驱动旋转机构1300翻转，旋转驱动轴1320驱动夹持机构1100旋转。

二、旋转驱动轴1320驱动翻转机构1200旋转，翻转驱动轴1220驱动夹持机构1100翻转。

示例性地，翻转驱动件1210为电机，能够输出翻转驱动力，翻转驱动轴1220呈圆杆状，连接在翻转驱动件1210的输出轴上，用于传输翻转驱动件1210的翻转驱动力；旋转驱动件1310为电机，能够输出旋转驱动力，旋转驱动轴1320呈圆杆状，连接在旋转驱动件1310的输出轴上，用于传输旋转驱动件1310的旋转驱动力。

在其他的实施例中，翻转驱动件1210、旋转驱动件1310也可以为旋转气缸，以能够在一定的角度范围内输出往复的转动驱动力。

在其他的实施例中，翻转驱动件1210与翻转驱动轴1220之间也可以设置减速机、齿轮副等机构，以形成间接驱动；旋转驱动件1310与旋转驱动轴1320之间也可以设置减速机、齿轮副等机构，以形成间接驱动。

旋转驱动轴1320和翻转驱动轴1220垂直设置，二者的轴线所在的面平行于水平面，与夹持在夹持机构1100上的身份证在初始角度时与水平面平行。旋转驱动轴1320和翻转驱动轴1220也可以分别与身份证的两个临边平行。

本实施例中，翻转机构1200还包括翻转支架1230，旋转机构1300还包括旋转支架1330。旋转机构1300和翻转机构1200在连接时通过翻转支架1230或旋转支架1330连接，具体的连接方式如下：

一、翻转支架1230的两侧可转动地连接在旋转支架1330上，夹持机构1100的两侧可转动地连接在翻转支架1230上。

二、旋转支架1330的两侧可转动地连接在翻转支架1230上，夹持机构1100的两侧可转动地连接在旋转支架1330上。

本实施例中，翻转支架1230的两侧可转动地连接在旋转支架1330上，夹持机构1100的两侧可转动地连接在翻转支架1230上。

旋转驱动件1310设于旋转支架1330上，旋转驱动轴1320可转动地连接在旋转支架1330上，可以在旋转驱动轴1320与旋转支架1330之间设置旋转轴承。翻转支架1230两侧与旋转支架1330连接，避免了翻转支架1230形成悬臂梁结构，旋转驱动轴1320的受力更为均衡，避免了旋转驱动轴1320发生挠性变形，旋转驱动轴1320的输出损耗更小，减小对旋转驱动件1310的输出力的要求。旋转驱动件1310连接在旋转支架1330上。在其他的实施例中，旋转驱动件1310连接在其他的部件上，但相对旋转支架1330位置固定地设置。

翻转驱动件1210设于翻转支架1230上，且翻转驱动轴1220可转动地连接在翻转支架1230上，可以在翻转驱动轴1220与翻转支架1230之间设置旋转轴承。夹持机构1100通过夹持支架1110的两侧与翻转支架1230连接，避免了夹持机构1100形成悬臂梁结构，翻转驱动轴1220的受力更为均衡，进而避免了翻转驱动轴1220形成悬臂结构，避免了翻转驱动轴1220发生挠性变形，翻转驱动轴1220的输出损耗更小，减小对翻转驱动件1210的输出力的要求。翻转驱动件1210连接在翻转支架1230上。在其他的实施例中，翻转驱动件1210连接在其他的部件上，但相对翻转支架1230位置固定地设置。

通过上述支架结构的设置消除了本夹持装置1000的悬臂梁结构，整个夹持装置1000的各个转轴受力更为均匀。同时通过对翻转驱动轴1220和旋转驱动轴1320的支撑，分担受力，能够减小了翻转驱动件1210和旋转驱动件1310转动载荷。

翻转支架1230用于安装和承载翻转机构1200的其他部件，旋转支架1330用于安装和承载旋转机构1300的其他部件。

本实施例的夹持装置1000采用旋转机构1300驱动翻转机构1200旋转，翻转机构1200驱动夹持机构1100翻转的连接方式。夹持装置1000通过旋转支架1330连接在夹持装置1000所应用的主机上，即证件打印设备上。旋转驱动轴1320驱动翻转支架1230旋转，翻转驱动轴1220驱动夹持机构1100翻转。如此设置的好处在于：用于对身份证翻面的翻转机构1200的驱动角度不小于180°，而用于使得身份证倾斜的旋转机构1300的驱动角度范围则可以不超过90°，且通常可以设置在60°以内，即旋转机构1300的驱动角度小于翻转机构1200的驱动角度。因此以具有小角度驱动的旋转机构1300驱动具有大角度驱动的翻转机构1200，相比于用翻转机构1200驱动旋转机构1300，具有更少的驱动能量消耗。

进一步地，旋转支架1330与翻转支架1230之间设有导向结构，该导向结构用于为翻转支架1230以旋转驱动轴1320的转动形成旋转导向。旋转驱动轴1320用于驱动安装有夹持机构1100的翻转机构1200旋转，旋转驱动轴1320的荷载较大，通过设置导向结构对翻转支架1230的旋转形成导向，从而使得翻转支架1230的旋转更为顺畅，具有更为稳定的旋转路径。

示例性地，导向结构包括弧形滑槽1331和能够在弧形滑槽1331中滑动的滑块1231，翻转支架1230和旋转支架1330中的一个设有所述弧形滑槽1331，另一个设有滑块1231，该弧形滑槽1331的轴线为翻转支架1230的转轴。通过滑块1231与滑槽的设置对翻转支架1230形成旋转导向，同时弧形滑槽1331的弧度也限制了翻转支架1230的旋转角度，进而对身份证的倾斜角度范围形成限制。本实施例中，弧形滑槽1331的弧度为60°，弧形滑槽1331中的滑块1231的数量为两个，两个滑块1231间隔30°设置，滑块1231在弧形滑槽1331中在30°的角度范围内滑动，通过相对翻转支架1230的转轴对称设置弧形滑槽1331，以使得翻转支架1230在-15°～15°的范围内转动，身份证在-15°～15°的范围内倾斜。本实施例中，弧形滑槽1331设于旋转支架1330上，滑块1231设于翻转支架1230上，且旋转支架1330的两侧均设有弧形滑槽1331，翻转支架1230的两侧均设有弧形滑槽1331，以使得翻转支架1230两侧的滑块1231受力均匀。在其他的实施例中，弧形滑槽1331的弧度还可以为15°、30°、45°、75°、90°或者其他角度。

本实施例中，旋转机构1300还包括传动组件1340，旋转驱动轴1320通过传动组件1340输出旋转驱动力。传动组件1340为齿轮传动副，包括第一齿轮1341和第二齿轮1342，第一齿轮1341同轴连接在旋转驱动轴1320上，第二齿轮1342连接在翻转支架1230上，第一齿轮1341与第二齿轮1342啮合，从而将旋转驱动轴1320的旋转驱动力传输到翻转支架1230上。第一齿轮1341的齿径小于第二齿轮1342的齿径，传动组件1340相当于减速机构，能够通过减速的方式提升旋转驱动轴1320的输出转矩，提升旋转机构1300的旋转驱动力。同时通过传动组件1340的设置还能够降低旋转机构1300的输出角误差，提升旋转驱动角度的精度。另外，通过设置传动组件1340，还能够将旋转驱动轴1320相对于翻转支架1230偏心设置，防止对翻转支架1230上安装其他的部件形成干涉，夹持装置1000的结构布局更为灵活。

进一步地，旋转驱动轴1320的两端各设有一组传动组件1340，旋转驱动轴1320的两端各同轴连接有一个第一齿轮1341，两个第一齿轮1341通过同步杆连接在旋转驱动轴1320上，从而能够使得旋转驱动轴1320带动两个第一齿轮1341同步转动。第一齿轮1341为圆形齿轮，第二齿轮1342为扇形齿轮或弧形齿轮，以使得第一齿轮1341驱动第二齿轮1342在一定的角度范围内转动。上述的弧形滑槽1331与滑块1231的配合在限制翻转支架1230的旋转角度的同时，还有效地限制了第一齿轮1341和第二齿轮1342的转动分离。

夹持机构1100包括夹持支架1110、夹辊1120和夹持驱动件1130，夹持机构1100通过夹持支架1110与翻转机构1200或旋转机构1300连接。本实施例中，夹持支架1110可转动地连接在翻转支架1230上，翻转驱动轴1220驱动夹持支架1110翻转。夹辊1120用于夹持身份证，夹持驱动件1130用于驱动夹辊1120转动。夹辊1120能够以其自身轴线为轴转动，通过在身份证的上下两侧设置夹辊1120，实现对身份证的夹持，当夹持驱动件1130驱动夹辊1120转动时，夹辊1120与身份证之间的摩擦力，使得夹辊1120的圆周运动转换成了身份证的直线运动，从而形成了对身份证的夹持和输送。身份证的两侧，具体可以为两个对边上各设有夹辊1120，夹辊1120应靠近身份证的边缘夹持，以为身份证留出足够的打印面。本夹持机构1100在能够对身份证形成夹持作用的同时，还能够实现身份证的自动上下料。

示例性地，夹持驱动件1130为电机，电机通过同步带和带轮驱动多个夹辊1120同步转动，驱动身份证上下两侧的夹辊1120反向转动，从而实现对身份证的传输。夹持驱动件1130连接在翻转支架1230上，夹辊1120连接在夹持支架1110上。夹持驱动件1130和翻转驱动件1210设于翻转支架1230的两侧。

在其他的实施例中，夹持机构1100也可以采用不具有传输功能的结构，通过夹爪、卡扣等结构将身份证固定在夹持机构1100上。

请一并参阅图4，夹持装置1000还包括升降机构1400，升降机构1400与翻转机构1200和旋转机构1300中的至少一个连接，为夹持机构1100提供升降驱动力，即夹持装置1000除了可以对身份证进行倾斜角度调节、翻面以外，还能够对身份证进行升降。升降驱动力的方向与旋转驱动力的转轴和翻转驱动力的转轴所在的平面垂直，旋转驱动的转轴和翻转驱动的转轴在水平面上，升降驱动力的方向在竖直方向上。以空间坐标系为例，翻转驱动的转轴为x轴，旋转驱动的转轴为y轴，升降驱动的方向沿z轴。

证件打印设备包括打印装置(图中未示出)，打印装置用于对夹持装置1000上的身份证进行打印，打印装置与身份证的打印面之间的距离应在一定的范围内，当夹持装置1000驱动身份证倾斜时，身份证的一段可能会因为偏转而超出打印装置的打印范围，过远时引起虚印或漏印，过近时引起过度刻划，影响打印效果以及打印有效性。通过设置升降机构1400对夹持机构1100即身份证进行升降控制，从而保证身份证始终处于打印装置的较佳打印范围内。

升降机构1400可以与旋转机构1300连接，通过驱动旋转机构1300升降，从而驱动翻转机构1200和夹持机构1100升降；升降机构1400可以与翻转机构1200连接，设置在翻转机构1200与夹持机构1100之间，直接驱动夹持机构1100升降，翻转机构1200通过升降机构1400驱动夹持机构1100翻转；升降机构1400还可以与翻转机构1200和旋转机构1300连接，即设置在翻转机构1200和旋转机构1300之间，通过驱动翻转机构1200升降，从而驱动夹持机构1100升降，旋转机构1300通过升降机构1400驱动翻转机构1200旋转。

本实施例中，夹持装置1000还包括机架1500。升降机构1400包括托板1410和升降驱动件1420，机架1500与托板1410形成滑动配合，升降驱动件1420驱动托板1410升降。翻转机构1200与旋转机构1300之一连接在托板1410上，另一个与夹持机构1100连接，由此使得升降机构1400旋转机构1300、翻转机构1200和夹持机构1100同时形成升降驱动。

本实施例中，旋转支架1330连接在托板1410上，机架1500上形成有升降滑轨1510，托板1410具有与升降滑轨1510相配合的滑块结构，通过升降滑轨1510对托板1410的升降方向形成稳定的导向。

升降驱动件1420安装在机架1500上，是一种直线驱动件，可以为直线电机、气缸、电缸、齿轮齿条机构、凸轮机构、滚珠丝杠机构、传送带机构等。本实施例升降驱动件1420为直线电机。

在另一实施例中，升降机构1400可以不包括托板1410，直接通过升降驱动件1420驱动旋转支架1330升降，旋转支架1330上设有与升降滑轨1510相配合的滑块结构。

升降机构1400还包括位置传感器(图中未示出)，位置传感器设于机架1500上，用于检测托板1410的位置，通过检测托板1410的位置对升降的高度进行检测，能够实现对升降高度的精准控制，从而精准地控制身份证与打印装置的距离。

上述，夹持装置1000除了能够夹持证件以外，还能够通过设置不同的夹持机构1100实现对其他的工件进行夹持，如对块状或不规则形状的工件进行夹持。夹持装置1000除了可以应用于证件打印设备上以外，还可以应用于其他的加工设备上，如机床上，从而实现多角度、多方位加工。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。