本发明属于烫金设备,特别涉及一种烫金座及宽幅烫金机。
背景技术:
1、烫金工艺是提升产品外观档次和附加值的关键表面整饰技术,广泛应用于烟包、酒盒、奢侈品标签等高端包装领域。在量产化应用中,对烫金设备的稳定性、生产效率以及烫印精度有着极高的要求,例如需要满足连续24小时、速度超过8000次/小时的高速稳定生产,并确保烫印图案线条锐利、清晰。
2、目前,幅宽小于550mm的中窄幅烫金设备,多采用单组凸轮轴驱动机构来实现烫金版台的垂直运动和加压。当前技术通过一根高精度凸轮轴驱动,在一定幅宽内可以较好地控制压力分布。然而,随着市场对大型包装、宽幅装饰材料需求的增长,开发更大烫金幅面例如全宽大于等于1150mm的设备成为趋势,但单凸轮轴驱动方案的固有缺陷也随之暴露。当烫金幅宽显著增加时,单根凸轮轴因结构跨度大,在高速连续运行下会产生明显的受力变形和热膨胀,导致施加在烫金幅面两端的压力显著低于中间区域。压力波动可超过10%,这种压力不均直接造成宽幅烫金产品边缘图案转移不清晰、效果劣化,无法保证全幅面烫印质量的一致性。正是幅宽增大导致机械刚性不足、压力均匀性失控的瓶颈,使得现有技术难以实现高质量、高稳定性的宽幅烫金,制约了宽幅烫金设备的开发与应用。
3、因此,为了从根本上克服单凸轮轴在宽幅工况下的刚性限制,确保在超大幅面上实现稳定、均匀的压力输出,以满足高端宽幅烫金市场的需求,迫切需要一种新型的烫金座及宽幅烫金机。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明的首要目的在于提供一种烫金座及宽幅烫金机,用于解决单凸轮轴在宽幅烫金应用中压力分布不均的技术问题。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
3、本发明提供一种烫金座,包括:
4、两个以上的伺服主机;
5、烫金组件,用于执行烫金动作;
6、所述伺服主机连接所述烫金组件,并用于驱动所述烫金组件执行烫金动作。
7、本发明提供的一种烫金座,通过双伺服主机驱动烫金机构执行烫金动作,提高该烫金座整体的驱动动力和精度,使烫金动作更稳定、响应更快。
8、进一步地,所述第一驱动组件包括:第一编码器,用于检测所述第一驱动组件的旋转位置;
9、所述第二驱动组件包括:第二编码器,用于检测所述第二驱动组件的旋转位置;
10、所述控制器被配置为基于所述第一编码器、所述第二编码器的反馈信号控制所述第一驱动组件和第二驱动组件,以实现所述第一驱动组件和第二驱动组件同步,当所述第一编码器检测的旋转位置与所述第二编码器检测的旋转位置的差值大于预设安全值时,判断出所述伺服主机异常。
11、通过第一编码器直接检测第一驱动组件的绝对旋转位置,通过第二编码器直接检测第二驱动组件的绝对旋转位置,无需参考点,提高了位置检测的精度和可靠性;控制器基于第一编码器、第二编码器反馈信号控制第一驱动组件和第二驱动组件,确保第一驱动组件和第二驱动组件严格同步,减少二者之间的相位误差,从而提升烫金图案的一致性和质量,从而避免了累积误差,特别适用于高速连续运行场景。
12、进一步地,所述烫金机构包括一个烫金单元,所述烫金单元包括冷烫金组件或热烫金组件。
13、当烫金机构设置有一个烫金单元时,该烫金单元可以是冷烫金组件,或者,该烫金单元也可以是热烫金组件。
14、进一步地,所述烫金机构包括间隔设置的两个烫金单元,其中一个所述烫金单元包括冷烫金组件,另一个所述烫金单元包括热烫金组件,或者,两个所述烫金组件为冷烫金组件,或者,两个所述烫金组件为热烫金组件。
15、当烫金机构包括两个相互间隔设置的烫金单元时,两个烫金单元可以均设计为热烫金组件,或者,两个烫金单元可以均设计为冷烫金组件;或者,其中一个烫金单元可以设计为热烫金组件,其中另一个烫金单元可以设计为冷烫金组件。
16、从而,烫金单元的上述灵活配置方式,使烫金座能适应不同的工艺需求,如适用于纸张、塑料膜等材料,提高了设备的通用性和应用范围。当一个烫金机构设置两个烫金单元时,可同时进行冷烫和热烫,实现多工艺组合,提升生产效率;或采用相同烫金组件实现双工位作业,加快生产节奏。
17、进一步地,烫金组件包括烫金机架、烫金版台、加压横梁;
18、所述第一驱动组件包括第一凸轮轴,所述第一凸轮轴包括第一偏心轴、设置于所述第一偏心轴的第一偏心凸轮;
19、所述第二驱动组件包括第二凸轮轴,所述第二凸轮轴包括第二偏心轴、设置于所述第二偏心轴的第二偏心凸轮;第二凸轮轴与第一凸轮轴间隔设置。
20、所述第一凸轮轴、所述第二凸轮轴通过顶销组件连接所述烫金版台;所述第一偏心凸轮、所述第二偏心凸轮用于共同驱动所述烫金版台执行上下运动。通过控制器实时比对第一凸轮轴的第一位置与第二凸轮轴的第二位置,实现了双伺服主机的同步监控,提高了系统的可靠性和安全性;当第一位置与第二位置的差值大于预设安全阈值时,能及时判断双伺服主机异常并采取停机或报警措施,防止设备故障或产品缺陷,减少生产损失;第一凸轮轴与第二凸轮轴间隔设计,能够分散负载,降低单点故障风险,增强系统冗余。
21、顶销组件作为双伺服主机与烫金机构之间的连接件,提供缓冲和弹性补偿作用,能吸收冲击和振动,确保烫金动作平稳进行,减少对设备的磨损,延长使用寿命;该烫金座整体结构简化,降低了机械复杂度,便于维护和控制。
22、通过第一偏心凸轮、第二偏心凸轮共同驱动烫金版台执行垂直运动,通过第一偏心轴和第二偏心轴共同驱动加压横梁,实现了压力的均匀分布;第一电机和第二电机同步运行,确保压力峰值同步作用于烫金幅面的全宽范围,避免了局部压力不足或过载,提高了烫金效果的均匀性,特别适合宽幅材料,从而通过机械结构优化,减少了能量损失,运行更高效。
23、进一步地,所述烫金座的烫金幅面全宽大于等于1150mm,且在所述全宽范围内的压力波动小于等于4%;
24、所述第一凸轮轴和所述第二凸轮轴在连续运行下的温升小于60℃,热膨胀导致的相位偏移量小于0.02mm。
25、通过限定烫金座的烫金幅面全宽大于等于1150mm,使设备能处理大型包装或装饰材料,拓宽了应用领域;通过限定压力波动小于等于4%,确保烫金压力稳定,图案转移一致,避免了虚印或糊版问题;第一凸轮轴和第二凸轮轴连续运行下的温升小于60℃,热膨胀控制的相位偏移小于0.02mm,保证了设备在长期高速运行下的精度和稳定性,减少了热变形导致的故障。
26、进一步地,所述烫金座的生产速度大于等于8000次/小时,烫印线条锐利度误差为-0.1mm~0.1mm。
27、烫金座的高生产速度,显著提升了效率,满足大批量生产需求。烫印线条锐利度误差小,保证了图案边缘清晰、精细,适用于高精度烫金如防伪标识或精细图文,提高了产品质量。
28、进一步地,所述烫金座用于加工厚度小于0.05mm的pet膜或转移电化铝,所述第一电机对所述第一偏心凸轮相位微调精度为-0.03°~0.03°;所述第二电机对所述第二偏心凸轮相位微调精度为-0.03°~0.03°。
29、烫金座能够高效加工超薄材料如pet膜,避免了材料破损或变形,扩展了设备适用范围;高精度的相位微调精度限定为-0.03°~0.03°,使烫金位置控制更准确,减少套印误差,特别适用于多层复合或转移烫金工艺,提升成品率。
30、本发明还提供一种宽幅烫金机,包括如上任一项所述的烫金座,还包括:放卷机构、纠偏机构、摆辊机构以及收卷机构。
31、本发明提供的一种宽幅烫金机中,放卷机构设置于整个宽幅烫金机的起始端,用于支持大卷径承印材料如pet膜或纸张,大幅提升设备连续作业效率,为后续工艺环节提供恒定、低张力的物料供给,是保证烫金精度的基础,且可适配不同材质、不同宽度的卷料。纠偏机构设置于放卷机构与印刷机构之间,用于实时检测并纠正物料在行进中产生的宽度方向的偏差,确保物料始终以正确位置进入烫金工位,纠偏的工艺流程,是实现高精度烫金尤其是避免烫印线条锐利度误差的关键,防止因跑偏导致的烫金废品,无需人工频繁调整,提高生产智能化水平。摆辊机构用于作为张力控制部件,通过摆辊浮动吸收因放卷、收卷速度瞬时差异或烫金座周期性合压或离压动作引起的张力波动,特别在加工厚度小于0.05mm的pet膜等脆弱材料时,平稳的张力能有效防止材料拉伸、变形或断裂,允许设备在高达8000次/小时的生产速度下稳定运行。收卷机构设置于整个宽幅烫金机的末端,用于接收成品材料,从而完成烫金的成品材料整齐、紧密地收卷成卷,便于运输和后续加工。
32、与现有技术相比,本技术通过有益效果:该烫金座,通过双伺服主机驱动烫金机构执行烫金动作,提高该烫金座整体的驱动动力和精度,使烫金动作更稳定、响应更快;顶销组件作为双伺服主机与烫金机构之间的连接件,提供缓冲和弹性补偿作用,能吸收冲击和振动,确保烫金动作平稳进行,减少对设备的磨损,延长使用寿命;该烫金座整体结构简化,降低了机械复杂度,便于维护和控制。