2023年新型自动盖章机结构设计.doc

新型自动盖章机结构设计新型自动盖章机结构设计 张乐 郝绘坤 张彦波 摘 要：目前市面上的盖章机结构比较复杂，制造的成本高，适用的纸张尺寸非常的单一。由于纸张的尺寸各种各样，需要盖章机对纸张的适配度非常高，而且纸张的质地也是不同的，纸张对印泥的黏粘性也需要考慮，这就需要在不同的纸张上适配不同的盖章力度。盖章是一种非常费时费力的工作，人力的盖章会使工人们非常疲惫，效率也很低。本文设计了一种新型的盖章机机构，它具有结构简单、使用方便以及经济实惠等优点;它对高速传动的纸张可以做到快速、准确的盖章，能处理 A3、A4 和 A5 等多种尺寸的纸张，盖章的精度可以达到5mm，盖章的速度达到 40 张/分钟以上;纸张种类和盖章位置可以手动设置。由于印章夹具的高适配性，此研究可以兼容大部分形状的印章，充分降低人工的劳动强度，提高工作效率。关键词：盖章机;快速;准确;高适配性 引言 当前的盖章机普遍存在着成本高的问题，主要是因为内部的结构比较复杂，为了更高的精度，采用的结构材料也是经过筛选的，某些关键部位的零件还需要专门的定制，还要考虑使用寿命的问题，成本肯定不会低，卖价当然也会提高，现在市面上一台普通的盖章机就要卖到上万元，一般的小型企业和个人是很难承受的。另外现在市面上的盖章机适配的纸张比较少，一般一种类型的机器只能适配一种纸张，更换纸张就需要更换部件甚至更换整部机器，这也大大增加了成本;大多数的盖章机还存在夹具适配性不足的问题，一些印章的造型特异，就无法安装在盖章机上，当然也不能适用，印章还存在着法律效应的问题，不可以轻易更改其造型，这也是目前盖章机存在的比较棘手的问题。一、新型自动盖章机优化设计概述 针对目前盖章机存在的问题，本文设计了一种新型的盖章机机构，它具有结构简单、使用方便以及经济实惠等优点;它可以作为办公系统中有利的帮手，对高速传动的纸张也可以做到快速、准确的盖章，能处理 A3、A4 和 A5 等尺寸的纸张，盖章的精度可以达到5mm，盖章的速度达到 40 张/分钟以上;纸张种类和盖章位置可以手动设置。由于印章夹具的高适配性，此研究可以兼容大部分形状的印章，对于一些公司的特殊业务也可以达到要求，可以充分降低人工的劳动强度，提高工作效率。二、新型自动盖章机的研究方法和创新点 通过查阅大量与印章以及盖章机相关的资料，对印章的文化以及现存的盖章机发展历程做了充分的了解。在盖章机生产工厂中进行生产测试，通过软件进行受力分析，优化现有盖章机的内部结构，对比分析优化结构前后的效果和效率，对国内自动盖章机行业的发展提供参考和依据。本设计的研究方向和创新点是降低成本、易于操作，摆脱目前市面上盖章机固有的电机模组运动机构，重新设计选型，选用气动模组的运动方案。三、新型盖章机设计方案（一）整体架构的设计 设备的整体造型及架构选择长方体结构。结构采用设备底座尺寸与上方运动机构轮廓尺寸为 1：1 的设计方式，底座的尺寸以 A4 纸张的尺寸作为参考，上方的运动机构轮廓尺寸以底座尺寸作为参考;设计完毕后，套上外壳，整体的造型就类似一个长方体;这样设计目的是节省空间，方便设备的移动和搬运，节省运输成本。具体的造型如图 1 所示：（二）运动机构电机的选择 目前的自动化设备传动选用伺服电机较多，但是考虑到电机的启动和停止需要一个加减速过程，这将给重复定位精度带来影响，且影响系统速度。在新型盖章机的水平方向和垂直方向上，我选择了步进电机，在定位精度和低速运动方面，步进电机完全满足新型盖章机的需求，选用步进电机可方便地实现转动及定位。（三）传纸机构的方案设计 目前市面上的盖章机大多采用电动真空吸盘的方案进行纸张的更换和传动，真空吸盘有真空泵式、气流负压式和无气源式 3 种，各设备都有各自擅长的领域。但是真空吸盘操作时，需要的空间面积大，操作 A4 尺寸纸张，需要的操作面积几乎达到了纸张尺寸的三倍;而且通过负压准确吸附纸张需要的真空覆压吸头数量多，无疑增加了成本，经过实践比较，新型盖章机的传纸机构选择了微型伺服电机配合齿轮组传动传纸轮的方案，参考普通打印机内部纸张传动机构，确定了新型盖章机传纸机构的方案。此方案减少了操作面积，助其新型盖章机缩小了尺寸，同样降低了设计和制作的成本。（四）印章夹具的设计 在印章夹具方面，可选择的方案不多，因为要保证印章本体不受到伤害，还可以保证夹持牢固，对接触印章的材质要求很高。新型盖章机印章夹具设计成利用三爪卡盘式杠杆夹具配合缓冲器的方式。三爪卡盘夹持力稳定可调，它有一项非常重要的优点就是它可以自己确定被抓件的圆心，不用人为定心，使用方便。在固定印章这类圆柱类零件时，三爪卡盘的自定心的优势明显。四、结语 通过查阅资料，构思方案以及实践生产，此设计已经完成了机械实体的加工和组装。经过实验测试，新型盖章机可以完成既定工作任务，而且在制造成本方面远远低于目前市场上的盖章机设备。它结构简单、使用方便，对高速传动的纸张可以做到快速、准确的盖章，能处理多种尺寸的纸张，盖章的精度可以达到5mm，盖章的速度达到 40 张/分钟以上。由于印章夹具的高适配性，此研究可以兼容大部分形状的印章，充分降低人工的劳动强度，提高了工作效率。但是本设计在细节方面还存在不足，比如在印章的缓冲问题上和传纸的流畅度上可存在着缺陷，之后我会继续深入研究，进行优化改进，争取找到更好的设计和解决方案。参考文献：1 谷凤民，牛军科.自动盖章机的机构设计J.市场周刊（新物流）.2014：1671-7244.2 薛梅，王皑.小型自动盖章机的设计J.市场周刊.2016：1002-6673.3 吴宗泽.机械设计师（上下册）M.北京：机械工业出版社，2013：660-1250.4 于光瑜，秦惠民.材料力学M.北京：高等教育出版社，2013：170-380.5 孙桓，陈作模.机械原理M.北京：高等教育出版社，2000：89-132.