烫金印刷机的制作方法

本发明涉及一种烫金设备，更具体地说涉及一种能够有效利用烫印膜的烫金印刷机。

背景技术：

随着人们生活水平提高，对产品的包装提出更好的要求，包装设计也变得越来越精美。烫印,俗称“烫金”,在我国已有很长的历史了，烫印的实质就是转印，是把烫印膜(电化铝)上面的图案通过热和压力的作用转移到承印物上面的工艺过程。但烫印技术的迅速发展和广泛应用还是近十多年的事。烫印分为传统的热烫和新出现的冷烫。两者设备大部分可以共用。本文中，将实现烫印的设备称为烫金印刷机。

热烫金工艺可以提升包装产品的表面效果，近年来热烫金技术得到迅速发展，但是对于包装产品上面的细小文字、线条以及网点，热烫金技术无法满足要求，而且热烫金技术需要加温加压，对能源消耗较大，其自身存在一些缺陷。冷烫金技术是近年来欧美印刷行业中率先应用的新技术成果，可直接在现有印刷设备基础上实现冷烫，无需加温加压即可完成电化铝箔的转移。在冷烫时，首先在承印物上需要冷烫的位置印刷转移胶(如uv或者自干型转移胶)，然后在压力作用下，将烫印膜(电化铝)沾到纸张上，再进行干燥即可。

目前烫金印刷机(主要是冷烫机)通常具有摆杆式结构的烫印膜储料装置，即摆杆架中部固定，工作时，摆杆架的两端通过围绕固定点摆动来实现储料和送料。但随着摆动角度的增大，其摆杆的切向速度变化会越来越大，送料的速度控制不准，导致烫印膜和承印物的速度不同步，使得烫印效果受影响。同时，由于摆杆摆动的角度受限制，储料和送料的长度不会太长，导致不能做较大幅面的烫金工艺。而且，由于通常需要烫金的区域较小，因此会造成大量烫印膜被浪费。

技术实现要素：

本发明的目的，是提供一种烫金印刷机，这种烫金印刷机能够有效地利用烫印膜，调节方便快捷，使用效果好。采用的技术方案如下：

一种烫金印刷机，包括待印刷品输送机构、烫印膜输送机构、冷烫机构、烫印膜调节机构、压印辊升降控制机构和机架，待印刷品输送机构、烫印膜输送机构、烫印机构、烫印膜调节机构、压印辊升降控制机构分别安装在机架上，烫印机构包括压印辊、承印辊和承印辊驱动机构，承印辊驱动机构连接承印辊并带动承印辊转动，压印辊和承印辊相对设置，烫印膜输送机构与印刷品输送机构分别从烫印机构的压印辊和承印辊之间通过，压印辊升降控制机构带动压印辊时而上升离开承印辊、时而下降与承印辊配合进行烫印加工，其特征在于：所述烫印膜调节机构包括同步带、同步带驱动机构、第一可升降调节辊、第二可升降调节辊，同步带驱动机构带动同步带运动，同步带具有左升降区和右升降区，第一可升降调节辊、第二可升降调节辊分别安装在同步带上并且第一可升降调节辊、第二可升降调节辊分别位于左升降区、右升降区，烫印膜输送机构的烫印膜依次经过第二可升降调节辊、烫印机构的压印辊和承印辊之间、第一可升降调节辊。这样的结构设计，使得同步带驱动机构带动同步带运动时，位于左升降区的第一可升降调节辊上升，则位于右升降区的第二可升降调节辊下降；反之第一可升降调节辊下降，而第二可升降调节辊上升。第一可升降调节辊、第二可升降调节辊两者运动的速度大小相同、方向相反。当完成一次烫印加工步骤后，压印辊升降控制机构带动压印辊时而上升离开承印辊，接着烫印膜调节机构的同步带驱动机构带动同步带运动，使得第一可升降调节辊下降一段距离，而第二可升降调节辊上升同样一段距离，使得位于压印辊和承印辊之间的烫印膜往后退一段距离，然后下一次烫印加工步骤利用上次烫印加工步骤已经使用过的烫印膜可以利用的区域进行烫印。完成此次烫印加工步骤后，压印辊升降控制机构带动压印辊时而上升离开承印辊，接着烫印膜调节机构的同步带驱动机构带动同步带反向运动，使得第一可升降调节辊上升一段距离回到原位，而第二可升降调节辊下降同样一段距离回到原位。如此周而复始，就能有效利用烫印膜完成烫印。

较优的方案，所述烫印膜调节机构还包括多个第一导辊，同步带套在这些第一导辊上，所述同步带驱动机构包括第一电机、第一驱动轮、第一被动轮、第一皮带，第一驱动轮安装在第一电机的第一输出轴上，第一被动轮与一个第一导辊同轴固定，第一皮带套在第一驱动轮、第一被动轮上。第一电机通过第一驱动轮带动第一被动轮转动，从而带动同步带运动。

较优的方案，所述烫印机构还包括可升降安装轴，所述压印辊安装在可升降安装轴上，所述压印辊升降控制机构包括凸轮、凸轮驱动机构，凸轮驱动机构连接凸轮，凸轮顶住可升降安装轴。采用凸轮控制可升降安装轴的高度，从而控制压印辊的高度，使得压印辊从初始位置(此时压印辊处于高处，压印辊与橡胶辊处于分离状态)下降到最低处并与橡胶辊配合完成烫印加工(此时压印辊处于低处，压印辊与橡胶辊处于合拢配合状态)，或者从合拢配合状态上升到初始位置。

更优的方案，所述凸轮驱动机构包括第二电机、第二驱动轮、第二被动轮、第二皮带，第二驱动轮安装在第二电机的第二输出轴上，第二被动轮与凸轮同轴固定在机架上，第二皮带套在第二驱动轮、第二被动轮上。第二电机通过第二驱动轮带动第二被动轮转动，从而带动凸轮转动。

更优的方案，所述压印辊升降控制机构还包括气缸，气缸的活塞轴垂直向下并且活塞轴与可升降安装轴连接。

较优的方案，所述烫印膜输送机构包括放卷轴、放卷轴驱动机构、收卷轴、收卷轴驱动机构、多个第二导辊，放卷轴、多个第二导辊、收卷轴按烫印膜运动方向依次分布，放卷轴驱动机构连接放卷轴并带动放卷轴转动，收卷轴驱动机构连接收卷轴并带动收卷轴转动。

更优的方案，所述收卷轴驱动机构包括第三电机、第三驱动轮、第三被动轮、第三皮带，第三驱动轮安装在第三电机的第三输出轴上，第三被动轮与收卷轴同轴固定，第三皮带套在第三驱动轮、第三被动轮上。第三电机通过第三驱动轮带动第三被动轮转动，从而带动收卷轴转动。

更优的方案，所述放卷轴驱动机构包括第四电机、第四驱动轮、第四被动轮、第四皮带，第四驱动轮安装在第四电机的第四输出轴上，第四被动轮与放卷轴同轴固定，第四皮带套在第四驱动轮、第四被动轮上。第四电机通过第四驱动轮带动第四被动轮转动，从而带动放卷轴转动。

较优的方案，所述待印刷品输送机构包括多条按待印刷品输送路径依次排列的输送带。

较优的方案，所述承印辊驱动机构包括第五电机、第五驱动轮、第五被动轮、第五皮带，第五驱动轮安装在第五电机的第五输出轴上，第五被动轮与承印辊同轴固定，第五皮带套在第五驱动轮、第五被动轮上。第五电机通过第五驱动轮带动第五被动轮转动，从而带动承印辊转动。

较优的方案，所述烫金印刷机还包括控制装置，控制装置分别与承印辊驱动机构、放卷轴驱动机构、收卷轴驱动机构、压印辊升降控制机构、同步带驱动机构电连接。

本发明对照现有技术的有益效果是，由于设有烫印膜调节机构，因此能够根据实际情况进行调节，有效地利用烫印膜，调节方便快捷，使用效果好；而压印辊升降控制机构能够确保压印辊与橡胶辊接触时更平稳，让两者之间的待印刷品及烫印膜受力更均匀、不容易损坏，更有效地保证产品的质量。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是图1所示优选实施例的电路原理方框图。

具体实施方式

如图1、2所示，本优选实施例中的烫金印刷机，包括控制装置(图1中看不见)、待印刷品输送机构1、烫印膜输送机构2、烫印机构3、烫印膜调节机构4、压印辊升降控制机构5和机架6，待印刷品输送机构1、烫印膜输送机构2、烫印机构3、烫印膜调节机构4、压印辊升降控制机构5分别安装在机架6上。本实施例中，烫金印刷机进行冷烫加工。

所述待印刷品输送机构1包括3条按待印刷品输送路径依次排列的输送带101。

所述烫印膜输送机构2包括放卷轴201、放卷轴驱动机构202、收卷轴203、收卷轴驱动机构204、多个第二导辊205，放卷轴201、多个第二导辊205、收卷轴203按烫印膜运动方向依次分布，放卷轴驱动机构202连接放卷轴201并带动放卷轴201转动，收卷轴驱动机构204连接收卷轴203并带动收卷轴203转动。

所述收卷轴驱动机构204包括第三电机2041、第三驱动轮2042、第三被动轮2043、第三皮带2044，第三驱动轮2042安装在第三电机2041的第三输出轴上，第三被动轮2043与收卷轴203同轴固定，第三皮带2044套在第三驱动轮2042、第三被动轮2043上。第三电机2041通过第三驱动轮2042带动第三被动轮2043转动，从而带动收卷轴203转动。

所述放卷轴驱动机构202包括第四电机2021、第四驱动轮2022、第四被动轮2023、第四皮带2024，第四驱动轮2022安装在第四电机2021的第四输出轴上，第四被动轮2023与放卷轴201同轴固定，第四皮带2024套在第四驱动轮2022、第四被动轮2023上。第四电机2021通过第四驱动轮2022带动第四被动轮2023转动，从而带动放卷轴201转动。

所述烫印机构3包括压印辊301、承印辊302、承印辊驱动机构303、可升降安装轴304，承印辊驱动机构303连接承印辊302并带动承印辊302转动，压印辊301和承印辊302相对设置，烫印膜输送机构2与印刷品输送机构1分别从烫印机构3的压印辊301和承印辊302之间通过，压印辊升降控制机构5带动压印辊301时而上升离开承印辊302、时而下降与承印辊302配合进行烫印加工。所述压印辊301为加热压印滚筒，可以上升、下降，承印辊302为固定的滚筒，只会转动。

所述承印辊驱动机构303包括第五电机3031、第五驱动轮3032、第五被动轮3033、第五皮带3034，第五驱动轮3032安装在第五电机3031的第五输出轴上，第五被动轮3033与承印辊302同轴固定，第五皮带3034套在第五驱动轮3032、第五被动轮3033上。第五电机3031通过第五驱动轮3032带动第五被动轮3033转动，从而带动承印辊302转动。

所述压印辊301安装在可升降安装轴304上。

所述烫印膜调节机构4包括同步带401、同步带驱动机构402、第一可升降调节辊403、第二可升降调节辊404、多个第一导辊405，同步带401套在这些第一导辊405上，同步带驱动机构402带动同步带401运动，同步带401具有左升降区4011和右升降区4012，第一可升降调节辊403、第二可升降调节辊404分别安装在同步带401上并且第一可升降调节辊403、第二可升降调节辊404分别位于左升降区4011、右升降区4012，烫印膜输送机构2的烫印膜依次经过第二可升降调节辊404、烫印机构3的压印辊301和承印辊302之间、第一可升降调节辊403。这样的结构设计，使得同步带驱动机构402带动同步带401运动时，位于左升降区4011的第一可升降调节辊403上升，则位于右升降区4012的第二可升降调节辊404下降；反之第一可升降调节辊403下降，而第二可升降调节辊404上升。第一可升降调节辊403、第二可升降调节辊404两者运动的速度大小相同、方向相反。

所述同步带驱动机构402包括第一电机4021、第一驱动轮4022、第一被动轮4023、第一皮带4024，第一驱动轮4022安装在第一电机4021的第一输出轴上，第一被动轮4023与一个第一导辊405(该第一导辊405位于第一驱动轮4022上方)同轴固定，第一皮带4024套在第一驱动轮4022、第一被动轮4023上。第一电机4021通过第一驱动轮4022带动第一被动轮4023转动，从而带动同步带401运动。

所述压印辊升降控制机构5包括凸轮501、凸轮驱动机构502、气缸503，气缸503的活塞轴垂直向下并且活塞轴与可升降安装轴304连接，凸轮驱动机构502连接凸轮501，凸轮501顶住可升降安装轴304。采用气缸503与凸轮501配合控制可升降安装轴304的高度，从而控制压印辊301的高度，使得压印辊301从初始位置(此时压印辊301处于高处，压印辊301与橡胶辊处于分离状态)下降到最低处并与橡胶辊配合完成烫印加工(此时压印辊301处于低处，压印辊301与橡胶辊处于合拢配合状态)，或者从合拢配合状态上升到初始位置，在压印辊301上升、下降的运动过程中气缸503的压力与凸轮501的支撑力使得压印辊301与橡胶辊接触时能够更平稳，让两者之间的待印刷品及烫印膜不容易损坏，更有效地保证产品的质量。

所述凸轮驱动机构502包括第二电机5021、第二驱动轮5022、第二被动轮5023、第二皮带5024，第二驱动轮5022安装在第二电机5021的第二输出轴上，第二被动轮5023与凸轮501同轴固定在机架上，第二皮带5024套在第二驱动轮5022、第二被动轮5023上。第二电机5021通过第二驱动轮5022带动第二被动轮5023转动，从而带动凸轮501转动。

所述控制装置分别与承印辊驱动机构303的第五电机3031、放卷轴驱动机构202的第四电机2021、收卷轴驱动机构204的第三电机2041、压印辊升降控制机构5的气缸503和第二电机5021、同步带驱动机构402的第一电机4021电连接。

第一电机4021、第二电机5021、第三电机2041、第四电机2021均采用伺服电机，第五电机3031则采用普通的交流电机。本实施例中，控制装置采用西门子公司的simatics7-1200模块化控制器。

下面介绍一下工作过程：

烫金印刷机先在纸张上的烫金部位印刷uv固化胶水，完成uv固化胶水印刷的纸张输送到烫金印刷机的接纸台，通过前规、前规对纸张进行定位，定位后纸张被输送至压印辊301下方，当烫印膜的可烫金区域运动到纸张上方后，电机驱动凸轮501转动，带动压印辊301下压，烫金膜便与纸张上的uv胶水压合滚动，当可烫金区域全部滚压完毕后，电机驱动凸轮501转动，使压印辊301升起到原位，这时烫金膜上的金箔便粘贴在该纸张的uv固化胶水层上面、完成烫金，最后纸张输送至uv灯7进行光固化。

下面介绍一下烫印膜调节过程：

当完成一次烫印加工步骤后，控制装置控制压印辊升降控制机构5带动压印辊301时而上升离开承印辊302，接着控制装置控制烫印膜调节机构4的同步带驱动机构402带动同步带401运动，使得第一可升降调节辊403下降一段距离，而第二可升降调节辊404上升同样一段距离，使得位于压印辊301和承印辊302之间的烫印膜往后退一段距离，然后下一次烫印加工步骤利用上次烫印加工步骤已经使用过的烫印膜可以利用的区域进行烫印。完成此次烫印加工步骤后，控制装置控制压印辊升降控制机构5带动压印辊301时而上升离开承印辊302，接着控制装置控制烫印膜调节机构4的同步带驱动机构402带动同步带401反向运动，使得第一可升降调节辊403上升一段距离回到原位，而第二可升降调节辊404下降同样一段距离回到原位，与此同时，放卷轴驱动机构202的第四电机2021、收卷轴驱动机构204的第三电机2041工作，带动烫印膜向左运动，直到烫印膜未使用区域位于压印辊301与承印辊302之间为止。如此周而复始，就能有效利用烫印膜完成烫印。

经过实验，上述烫印膜调节机构4、压印辊升降控制机构5尤其适合用于冷烫机，但也可以用于热烫机，因此适用范围广。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。