新型自動蓋章機結構設計

張樂 郝繪坤 張彥波

摘 要：目前市面上的蓋章機結構比較復雜，制造的成本高，適用的紙張尺寸非常的單一。由于紙張的尺寸各種各樣，需要蓋章機對紙張的適配度非常高，而且紙張的質地也是不同的，紙張對印泥的黏粘性也需要考慮，這就需要在不同的紙張上適配不同的蓋章力度。蓋章是一種非常費時費力的工作，人力的蓋章會使工人們非常疲憊，效率也很低。本文設計了一種新型的蓋章機機構，它具有結構簡單、使用方便以及經濟實惠等優點;它對高速傳動的紙張可以做到快速、準確的蓋章，能處理A3、A4和A5等多種尺寸的紙張，蓋章的精度可以達到±5mm，蓋章的速度達到40張/分鐘以上;紙張種類和蓋章位置可以手動設置。由于印章夾具的高適配性，此研究可以兼容大部分形狀的印章，充分降低人工的勞動強度，提高工作效率。

關鍵詞：蓋章機;快速;準確;高適配性

引言

當前的蓋章機普遍存在著成本高的問題，主要是因為內部的結構比較復雜，為了更高的精度，采用的結構材料也是經過篩選的，某些關鍵部位的零件還需要專門的定制，還要考慮使用壽命的問題，成本肯定不會低，賣價當然也會提高，現在市面上一臺普通的蓋章機就要賣到上萬元，一般的小型企業和個人是很難承受的。另外現在市面上的蓋章機適配的紙張比較少，一般一種類型的機器只能適配一種紙張，更換紙張就需要更換部件甚至更換整部機器，這也大大增加了成本;大多數的蓋章機還存在夾具適配性不足的問題，一些印章的造型特異，就無法安裝在蓋章機上，當然也不能適用，印章還存在著法律效應的問題，不可以輕易更改其造型，這也是目前蓋章機存在的比較棘手的問題。

一、新型自動蓋章機優化設計概述

針對目前蓋章機存在的問題，本文設計了一種新型的蓋章機機構，它具有結構簡單、使用方便以及經濟實惠等優點;它可以作為辦公系統中有利的幫手，對高速傳動的紙張也可以做到快速、準確的蓋章，能處理A3、A4和A5等尺寸的紙張，蓋章的精度可以達到±5mm，蓋章的速度達到40張/分鐘以上;紙張種類和蓋章位置可以手動設置。由于印章夾具的高適配性，此研究可以兼容大部分形狀的印章，對于一些公司的特殊業務也可以達到要求，可以充分降低人工的勞動強度，提高工作效率。

二、新型自動蓋章機的研究方法和創新點

通過查閱大量與印章以及蓋章機相關的資料，對印章的文化以及現存的蓋章機發展歷程做了充分的了解。在蓋章機生產工廠中進行生產測試，通過軟件進行受力分析，優化現有蓋章機的內部結構，對比分析優化結構前后的效果和效率，對國內自動蓋章機行業的發展提供參考和依據。

本設計的研究方向和創新點是降低成本、易于操作，擺脫目前市面上蓋章機固有的電機模組運動機構，重新設計選型，選用氣動模組的運動方案。

三、新型蓋章機設計方案

（一）整體架構的設計

設備的整體造型及架構選擇長方體結構。結構采用設備底座尺寸與上方運動機構輪廓尺寸為1：1的設計方式，底座的尺寸以A4紙張的尺寸作為參考，上方的運動機構輪廓尺寸以底座尺寸作為參考;設計完畢后，套上外殼，整體的造型就類似一個長方體;這樣設計目的是節省空間，方便設備的移動和搬運，節省運輸成本。

具體的造型如圖1所示：

（二）運動機構電機的選擇

目前的自動化設備傳動選用伺服電機較多，但是考慮到電機的啟動和停止需要一個加減速過程，這將給重復定位精度帶來影響，且影響系統速度。在新型蓋章機的水平方向和垂直方向上，我選擇了步進電機，在定位精度和低速運動方面，步進電機完全滿足新型蓋章機的需求，選用步進電機可方便地實現轉動及定位。

（三）傳紙機構的方案設計

目前市面上的蓋章機大多采用電動真空吸盤的方案進行紙張的更換和傳動，真空吸盤有真空泵式、氣流負壓式和無氣源式3種，各設備都有各自擅長的領域。但是真空吸盤操作時，需要的空間面積大，操作A4尺寸紙張，需要的操作面積幾乎達到了紙張尺寸的三倍;而且通過負壓準確吸附紙張需要的真空覆壓吸頭數量多，無疑增加了成本，經過實踐比較，新型蓋章機的傳紙機構選擇了微型伺服電機配合齒輪組傳動傳紙輪的方案，參考普通打印機內部紙張傳動機構，確定了新型蓋章機傳紙機構的方案。此方案減少了操作面積，助其新型蓋章機縮小了尺寸，同樣降低了設計和制作的成本。

（四）印章夾具的設計

在印章夾具方面，可選擇的方案不多，因為要保證印章本體不受到傷害，還可以保證夾持牢固，對接觸印章的材質要求很高。新型蓋章機印章夾具設計成利用三爪卡盤式杠桿夾具配合緩沖器的方式。三爪卡盤夾持力穩定可調，它有一項非常重要的優點就是它可以自己確定被抓件的圓心，不用人為定心，使用方便。在固定印章這類圓柱類零件時，三爪卡盤的自定心的優勢明顯。

四、結語

通過查閱資料，構思方案以及實踐生產，此設計已經完成了機械實體的加工和組裝。經過實驗測試，新型蓋章機可以完成既定工作任務，而且在制造成本方面遠遠低于目前市場上的蓋章機設備。它結構簡單、使用方便，對高速傳動的紙張可以做到快速、準確的蓋章，能處理多種尺寸的紙張，蓋章的精度可以達到±5mm，蓋章的速度達到40張/分鐘以上。由于印章夾具的高適配性，此研究可以兼容大部分形狀的印章，充分降低人工的勞動強度，提高了工作效率。但是本設計在細節方面還存在不足，比如在印章的緩沖問題上和傳紙的流暢度上可存在著缺陷，之后我會繼續深入研究，進行優化改進，爭取找到更好的設計和解決方案。

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