专利名称：金属电印机的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于金属电印机的改进发明，进一步涉及到在主箱内装有控制变压器和由交／直流输出主电路、延时间歇集成控制电路及事故记忆自动报警的过流保护电路的印刷电路板，主箱还装有电压转换开关、交／直流转换开关、电源开关、工作开关、手动／延时开关、连续开关、延时调节、间歇调节、电压电流指示、声光报警装置。带微动开关的储液式软接触电印头和电印架用电线与主机连接，电印头上装有光刻电印模版的电印机。
在现有技术中、对金属机械零部件、工具、刀刃具、餐具等金属制品上印制商标、图案、文字、数字等标记，多用钢字、钢印敲制，即不清晰、速度慢，造成工件变形并留有残留应力，又不适应不同硬度材料和不同弯曲金属表面。化学腐蚀法在金属制品上印制标记也不清晰，且产生严重腐蚀和污染。不干胶标记张贴金属表面容易脱落和被假冒，保存效果欠佳。
鉴于公知技术存在的问题，本实用新型的目的在于设计一种用电化学方法在金属制品表面自动电印标记的金属电印机。它很方便地控制输出低压电流，在弱酸性电解液作用下，通过光刻模版，对金属制品表面快速完成氧化腐蚀和还原极化的电化学过程，自动印制出与光刻模版一致的微凹标记。弱酸性电解液即本文的电印液。交流电流可电印有色标记、直流电流可电印金属本色标记。该机在输出电路过载或短路时，立即自动切断电流并报警和具有故障记忆的保护功能。
本发明的任务是以如下方式完成的一种用电化学方法在金属制品上印制标记的金属电印机包括有主箱①、储液式电印头②和电架③；并在主箱内装有主电路、控制电路和保护电路。电印头②内装有启动开关和充满电印液的软接触物、多孔金属导电板和光刻电印模版之间装有软接触垫。启动开关K7、导液管、多孔导电板和手柄装在装有软接触物和光刻模版的印头内盒上，印头内盒通过弹簧(2－2)装在绝缘外壳(2－7)中，并可上、下移动。主电路由控制变压器B1、电压转换开关K2、全桥整流D1－D4、转换开关K3，继电器J1，并与电印头②和电印架③连接组成，其中B1输出端接入K2，K2输出端分二路一路经D1～D4接入K3，另一路直接接入K3，K3输出端经J1的触头J1－1、J1－2，分别接在②和③的接线柱上。控制电路由可调电阻R6、R7、电容C4和集成电路F2构成延时间歇装置、晶体管BG3、继电器J1的线圈和开关K4、K5、K6、电印头内开关K7组成，其中变压器B1输出经整流、滤波、稳压后，输出端经电印头开关K7或并联的开关K4后，输出并联四路一路接F2，二路接入K5、R6、C4和K6，三路接入J1和BG3，四路接入保护电路的BG1、BG2和F1。保护电路由电阻R3、电容C3和集成电路F1构成具故障记忆的单稳态过流保护装置、电流互感器L1、电流表A、二极管D5、晶体管BG1、BG2、声光报警器(1－9)组成，其中L1输出端经D5和BG1接入F1，F1输出端经BG2分别接入控制电路的F2和声光报警器(1－9)。
本实用新型的工作过程如下按压电印头的手柄(2－1)，使光刻模版(2－10)紧贴在金属制品表面。主箱①内的主电路通过导线接入电印头金属导电板(2－5)，饱含电印液的软接触垫和光刻模版到达金属制品表面，再经电印架和导线，构成主电路的输出通路，同时电印头开关K7受手柄压力而自动接通主箱内的控制电路的直流电源，控制电路进入工作状态，根据K5、K7的“手动／延时”电印指令和可调电阻R6阻值，使集成电路F1输出高电位，经BG3放大后控制继电器J1吸合，接通了主电路。主电路由电源控制变压器B1、电压转换开关K2、全桥整流D1～D4、交直流转换开关K3，继电器J1的触点J1－1、J1－2，输出电印电流，通过光刻模版，进入金属制品表面，在电印液参与下，快速对金属表面实施氧化还原反应的电印过程，电印电流通电延时到R6C4时间常数的瞬间，集成电路F输出低电位，截止BG3，使J1释放，主电路切断，自动停止电印。在金属制品表面即电印出与光刻模版图形一致的十分清晰的标记。K3置“交流”时，电印黑色标记。K3置“直流”时电印金属本色标记。K2转换电印电压，以适应不同金属，改变印迹深度和色泽。控制电路中的开关K4、K5为“手动”电印指令，电印时间为任意时间。K4也是印头开关K7损坏时的应急备用开关。开关K6、K4或K7和可调电阻R6、R7、电容C4组成“自动延时间歇电印”的指令和“延时／间歇”时间调节。K5、K7、R6、C4组成“自动延时电印”、R6为“延时”时间调节。电印过程中发生主电路输出过载或短路时，本实用新型的保护电路能保证电印机安全无恙保护电路接受主电路电流互感器L1的信号，经过二极管D5整流，晶体管BG1放大和倒相，使由电阻R3电容C3和集成电路F1构成具有故障记忆的单稳态过流保护装置输出高电位，通过BG2倒相，瞬间使控制电路的F1截止，继电器J1释放，主电路切断，同时声光板警器(1－9)发出声光信号要求操作人员处理故障。本实用新型的电流电压指示能及时反应电印机运行情况。
本实用新型与公知技术相比，使用方便、速度快、印迹清晰并可长久保存，无锈蚀、无环境污染、成本低廉和对工件不会造成损伤、锈蚀及残留应力。能在不同硬度和高硬度工件、不同曲率的金属表面上实施电印，也可在镀铬工件、不锈钢工件和发黑工件上电印。将电印头安装在流水作业生产线的凸轮装置上，还可实现电印工序自动化。
以下将结合附图对实用新型作进一步详细描述
图1是本实用新型的电印头②的剖视图其中2－1手柄头，2－2弹簧，2－3启动开关K7，2－4主电路接线柱，2－5多孔金属导电板，2－6导液管，2－7外壳，2－8印头内盒，2－9软接触物，2－10光刻电印摸版，2－11软接触垫，2－12橡皮圈，2－13盖盒。
图2是本实用新型的电路方框图其中A为控制变压器，B为电压选择，C为全桥整流器，D为控制继电器，E为自动复原单稳态过流保护电路，F为整流滤波稳压，G为延时间歇集成控制电路，H为电印间歇调节，I为电印延时调节。
1为主箱内电器，1－1为印刷电路板上电器。
图3是本实用新型的电路原理图参照
图1，装满储存电印液的软接触物(2－9)的印头内盒上装有开关K7、导液管(2－6)、多孔金属导电板(2－5)、手柄(2－1)和海绵软接触垫(2－11)，外端蒙有光刻电印模版(2－10)，内盒通过手柄(2－1)和弹簧(2－2)安装在绝缘外壳(2－7)内，开关K7引出端和金属导电板(2－5)的主电路线柱(2－4)均固定在外壳上，用电线接入主箱的控制电路和主电路。按压印头手柄时，能使光刻电印模版(2－10)借助软接触垫(2－11)紧贴金属制品表面并通过电印架，形成主电路的输出回路。同时印头手柄(2－1)受压使开关K7接触，启动控制电路和主电路，实现电印过程的自动工作。
参照图2，图3，控制变压器B1，电压转换开关K2，全桥整流D1～D4，交直流转换开关K3，继电器J1的常开触点J1－1、J1－2及电印头②的金属导电板和电印架③组成主电路，能在接通时，输出电印电流，在弱酸性电解液作用下，快速实现氧化还原反应的金属表面电印工作。
手动开关K4、并联的备用开关K4′、电印头的启动开关K7、及由延时可调电阻R6、间歇可调电阻R7、电容C4、集成电路F2及其相应的手控／时控开关K5、连续开关K6构成延时间歇装置和晶体管BG3、继电器J1、共同组成控制电路。控制电路能控制主电路的通、断。输出直流电流时，继电器J1吸合，快速完成金属制品上的阳极氧化和还原极化电印工作。由于控制电路接受K4或K7的工作指令后时间根据主箱面板上的开关K5、K6处于手动／延时／连续的指令位置和R6、R7延时间歇可调电阻的时间指令工作的，所以能很方便的完成“手动”、“延时”、“连续”电印和“电印时间”、“间歇时间”的参数调节。BG3为电流放大元件。
保护电路是接受电流互感器感L1信号工作的，晶体管BG1、BG2为放大和倒相元件。电阻R3电容C3和集成电路F1，组成具有事故记忆的单稳态过流保护装置，保护电路在主电路过载或短路时，0.3秒钟内关闭控制电路，使断电器J1释放，主电路断开，报警器发出声光信号，同时进行事故记忆。有效地保护了电印机的工作。
为了进一步提高电印工件的防锈效果，电印后的工件表面擦洗一层无色透明、无腐蚀的防锈溶液，效果更佳。
权利要求1.一种用电化学方法在金属制品上印制标记的电印机，包括有主箱①、储液式电印头②和电印架③，并在主箱①内装有主电路、控制电路和保护电路，本实用新型的特征在于电印头②内装有启动开关和充满电印液的软接触物，多孔金属导电板和光刻电印模版之间装有软接触垫。
2.如权利要求1所述的电印头，其特征在于启动开关K7、导液管、多孔导电板和手柄(2－1)装在装有软接触物和光刻模版的印头内盒上，通过弹簧(2－2)套装在绝缘外壳(2－7)中，并可上下移动。
3.如权利要求1所述的电印机，其特征在于主电路由控制变压器B1、电压转换开关K2、全桥整流D1～D4、转换开关K3、继电器J1，并与电印头②和电印架③连接组成，其中B1输出端接入K2，K2输出端分二路一路经D1～D4接入K3，另一路直接接入K3，K3输出端经J1的触点J1－1、J1－2，分别接在②和③的接线柱上。
4.如权利要求1所述的电印机，其特征在于控制电路由可调电阻R6、R7、电容C4和集成电路F2构成的延时间歇装置、晶体管BG3、继电器J1的线圈和开关K4、K5、K6、电印头内开关K7组成，其中，变压器B4输出经整流、滤波、稳压后，输出端经电印头开关K7或并联的开关K4后，输出并联四路一路接F2，二路接入K5、K6、C4和K6，三路接入J1和BG3，四路接入保护电路的BG1、BG2和F1。
5.如权利要求1所述的电印机，其特征在于保护电路由电阻R3、电容C3和集成电路F1构成具故障记忆的单稳态过流保护装置、电流互感器L1、电流表A、二极管D5、晶体管BG1、BG2，声光报警器(1－9)组成，其中L1输出端经D5和BG1接入F1，F1输出端经BG2分别接入控制电路的F2和声光报警器(1－9)。
6.如权利要求1或2所述的电印头，其特征在于所述的软接触物和软绵触垫为海绵体。
专利摘要一种用电化学方法在金属制品上印制标记的电印机，其特征在于电印头的内盒上装有导液管、多孔金属导电板、微动开关和光刻模版，内容饱含电印液的软接触物，通过弹簧和手柄安装在绝缘外壳内，并可上下移动。按动手柄使微动开关接触，启动控制电路及至主电路，完成自动电印的通电过程。电印机具有故障记忆和自动报警的单稳态过流保护电路，这种电印机使用方便、速度快并可用于生产过程自动化、印迹清晰并可长久保存，必将产生积极的使用效果。
文档编号G03G5/00GK2177255SQ9324822
公开日1994年9月14日 申请日期1993年12月16日 优先权日1993年12月16日
发明者陈超, 陈慧, 陈衍庆 申请人:陈衍庆, 陈超, 陈慧