學(xué)生證自動蓋章機(jī)設(shè)計(jì)

李占賢，田月，張雅琛，閆碩，王寧

(華北理工大學(xué) 以升創(chuàng)新教育基地，河北 唐山 063210)

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學(xué)生證自動蓋章機(jī)設(shè)計(jì)

李占賢，田月，張雅琛，閆碩，王寧

(華北理工大學(xué) 以升創(chuàng)新教育基地，河北 唐山 063210)

學(xué)生證；蓋章機(jī)；自動傳送

通過分析市場上蓋章機(jī)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款專門針對學(xué)生證的新型蓋章機(jī)，并主要介紹了學(xué)生證自動蓋章機(jī)的基本原理與工作流程。研究結(jié)果表明，該自動蓋章機(jī)能夠具有自動傳送與蓋章、計(jì)數(shù)功能的學(xué)生證自動蓋章機(jī)，解決了市場上蓋章機(jī)無遞送裝置、工作效率較低的問題。

隨著科技的進(jìn)步，社會諸多領(lǐng)域的自動化水平大大提高，但蓋章方式革新程度不大，尤其在很多學(xué)校仍延用傳統(tǒng)的手動蓋章方式。由于學(xué)生證數(shù)量大，蓋章工作枯燥，學(xué)生證自動蓋章機(jī)的出現(xiàn)能夠在很大程度上減少勞動時間與強(qiáng)度。而目前國內(nèi)外市場的蓋章機(jī)大多為高速自動蓋章機(jī)和打印、蓋章一體式蓋章機(jī)，其中打印、蓋章一體式蓋章機(jī)是在紙張上滾印出印章，安全性較差，不便普及。此外，還有少量得到應(yīng)用的往復(fù)式蓋章機(jī)，但其不適用批量蓋章。因此，研發(fā)一款效率較高、體積較小的學(xué)生證自動蓋章機(jī)具有重要意義。

針對目前蓋章機(jī)存在的問題，開發(fā)研制出一種便攜式學(xué)生證自動蓋章設(shè)備，用于為學(xué)生證自動蓋章，同時可實(shí)現(xiàn)自動傳送和計(jì)數(shù)功能。其中，卡章槽采用多爪機(jī)械手，章可以調(diào)換，靈活性較高。

1 自動蓋章機(jī)的工作流程

在傳感器檢測到學(xué)生證移動至特定位置后，電機(jī)帶動滾輪將學(xué)生證送入機(jī)器中，在檢測的同時進(jìn)行計(jì)數(shù)。學(xué)生證在數(shù)個小滾輪的固定與傳送帶的作用下到達(dá)蓋章位置后，傳送帶停止，印章與其連接在一起的2個小輪同時移動，確定位置后，電機(jī)帶動凸輪轉(zhuǎn)動，使印章上下動作一次，完成蓋章動作后，在傳送帶的協(xié)助下將學(xué)生證送出蓋章機(jī)。圖1 所示為學(xué)生證蓋章機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖。

圖1 學(xué)生證蓋章機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖

2 結(jié)構(gòu)與工作原理

該學(xué)生證蓋章機(jī)主要由平臺的升降機(jī)構(gòu)、遞送機(jī)構(gòu)、蓋章機(jī)構(gòu)三部分組成，能夠批量蓋章，具有計(jì)數(shù)功能，能夠保證一定的準(zhǔn)確率與效率。

2.1 平臺的升降機(jī)構(gòu)

升降機(jī)構(gòu)用于保證學(xué)生證處于滾輪的作用范圍的重要機(jī)構(gòu)。電機(jī)輸出軸上連接絲杠，絲杠與螺母連接形成絲杠螺母機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)反向自鎖。與螺母相連接的平臺在傳感器的作用下，每次只能上升一定高度，嚴(yán)格保證了學(xué)生證的平穩(wěn)傳送。

2.2 遞送機(jī)構(gòu)

當(dāng)傳感器檢測到學(xué)生證進(jìn)入遞送機(jī)構(gòu)時，滾輪開始轉(zhuǎn)動，通過學(xué)生證與滾輪的摩擦，將學(xué)生證傳送至一組小滾輪后，傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動學(xué)生證至蓋章位置，傳送帶停止運(yùn)動，等待蓋章動作。其中，連接在一組平面四桿機(jī)構(gòu)上的滾輪除了具有傳送學(xué)生證的功能外，還能夠保證學(xué)生證位置的固定，從而保證了準(zhǔn)確率。圖2所示為遞送機(jī)構(gòu)簡圖。

圖1 遞送機(jī)構(gòu)簡圖

2.3 蓋章機(jī)構(gòu)

蓋章機(jī)構(gòu)采用4個絲杠呈長方形分布,對邊的絲杠通過錐齒輪的連接實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動,絲杠可通過連桿將卡章槽的位置實(shí)現(xiàn)二維運(yùn)動。蓋章槽的上下運(yùn)動可以通過齒輪齒條的移動實(shí)現(xiàn)。章的往復(fù)運(yùn)動依靠凸輪帶動彈簧實(shí)現(xiàn)。卡章槽具有機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，通過搖桿帶動連接在絲杠上的連桿實(shí)現(xiàn)抓取章的運(yùn)動。圖3所示為蓋章機(jī)構(gòu)模型，圖4所示為機(jī)械手模型。

圖3 蓋章機(jī)構(gòu)模型 圖4 機(jī)械手模型

3 結(jié)論

設(shè)計(jì)了一種新型的學(xué)生證自動蓋章機(jī)，該項(xiàng)設(shè)計(jì)可滿足市場需求，能夠提高效率，可降低操作人員的勞動程度，能夠節(jié)約時間，并可降低勞動成本，具有一定的商業(yè)與實(shí)用價值。

[1] 薛梅,王皚.小型自動蓋章機(jī)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2016,29(2):26-27.

[2] 谷鳳民,牛軍科.自動蓋章機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].寧夏工程技術(shù),2014,13(4):319-321.

[3] 劉書凱.基于PLC與氣動技術(shù)的自動蓋章機(jī)設(shè)計(jì)[J].武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2014,(5):78-80.

[4] 楊波,閆建軍.一種用于標(biāo)識產(chǎn)品的自動蓋章機(jī)[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2014,(11):134-134.

[5] 顏定祎,譚華,肖鵬,等.遞送式自動翻頁蓋章機(jī)研究[J].機(jī)械,2014,41(3):40-42.

[6] 張烈平,王春楊,李衛(wèi)星,等.機(jī)場登機(jī)牌自動蓋章控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)測量與控制,2014,22(6):1809-1811+1814.

Design of Automatic Stamping Machine for Student's Identity Card

LI Zhan-xian,TIAN Yue,ZHANG Ya-chen,YAN Shuo,WANG Ning

(Yisheng Innovation Education College,North China University of Science and Technology,Tangshan Hebei 063210,China)

student's identity card; stamping machine; automatic transmission

Through analyzing the characteristics of the stamping machine in the market,a stamping machine for student's identity card was designed.The basic principle and working process of the stamping machine for the student's identity card was mainly introduced.The results show that the stamping machine has functions of automatic transmission,stamping and counting,and it solves the problems of no delivery device,low work efficiency.

2095-2716(2017)03-0063-03

2017-03-25

2017-05-16

2015年大學(xué)生創(chuàng)新性訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(X2015256)。

TH69

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