一种自动凸字机的制作方法

专利名称：一种自动凸字机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种凸字打码的机器，具体地说涉及一种包括信用卡在内的各种PVC
卡的自动凸字机。
背景技术：
凸字机的功能就是在PVC卡的表面压出突出的字符，使PVC卡具备可识别性和唯 一性。这两点对于信用卡尤为重要。 进入2000年来，面对加入WTO后中国金融市场开放趋势的不断加速，面对虎视眈 眈的外资银行的潜在竞争威胁，国内银行开始大举进军信用卡市场，积极改进产品和服务， 努力与国际接轨，中国信用卡市场开始进入实质性启动阶段。根据官方的统计数据，中国大 陆在03年信用卡数量为400万张，05为1200万张，07年为4300万张，规模每年翻一番，但 是同美国超过10亿张、成年持卡比率超过80%相比，中国的信用卡市场还存在十分广阔的 市场和发展空间。目前的信用卡凸字设备只能压出英文字母、数字及简单符号，对于中国的 持卡人，只能采用持卡人姓名的汉语拼音，这样就会出现大量的重名问题，对于信用卡的识 别性和使用方便性是一个制约。 对于其他用途的PVC卡，比如会员卡等也同样存在识别性和唯一性的需求。在PVC 卡表面压出凸起的汉字，可以有效防止涂改、冒用等问题。对于各种具有宣传作用的PVC 卡，可以在其表面压出凸起醒目的商户名称以及宣传标语。 目前市场上的PVC卡凸字设备主要包括手动型和自动型两种。手动型价格低廉， 主要由国内生产，但是精度不高且不适用于大批量自动化生产。自动型主要依赖于进口 ，价 格过高。而且目前市场上的这些PVC卡凸字设备只能压出英文字母、数字及简单符号。本 专利的提出填补了PVC卡凸字设备的技术空白，并且可以大大降低国内自动化PVC卡凸字 设备的使用成本。

发明内容
本发明的目的在于提供一种自动凸字机，可以压印包括汉字在内的各种字符，以
满足庞大的市场需求，使得各种PVC卡，特别是信用卡具有更好的安全性、更符合使用习
肿 1贝。 为实现上述目的，本发明提供的自动凸字机，主要构成为 固定结构，具有一顶面和一底面，固定在自动凸字机的支撑架上，顶面和底面为上 下相对设置；顶面的上方结合一顶盖，底面的下方结合一底盖；顶面和顶盖设有安装凸字 模的字模定位孔，底面和底盖上设有安装凹字模的字模定位孔，凸字模和凹字模在顶面和 底面的安装位置是固定且相同的；或者在固定结构的顶面和顶盖设有安装凹字模的字模定 位孔，底面和底盖上设有凸字模的字模定位孔。
顶面与底面之间设有水平容纳卡托的空间； 导向机构，在上层垂直滑块、中层垂直滑块和下层垂直滑块分别设有上层水平导轨、中层水平导轨和下层水平导轨，这三层水平导轨位于同一个垂直面内，且相互平行；上 层垂直滑块与中层垂直滑块固联，而中层垂直滑块固联于丝杠滑块的上面，下层垂直滑块 固联于丝杠滑块的下面；该导向机构共为两组，相互呈90度地水平设置；导向机构由主驱 动单元控制； 主驱动单元为一直线单元电机连接一丝杆，该丝杆上套设地安装有丝杆滑块；主 驱动单元共为两组，每一组主驱动单元通过丝杠滑块分别带动一组导向机构；两组驱动单 元为水平放置，相互正交，且分别水平固定在固定结构的一个侧面； 卡托的上面开设有压印限位孔，该卡托的侧面与该压印限位孔垂直地开设有两个 相互为90度的贯穿的导轨定位孔，将该卡托穿设在导向机构的中层水平导轨上；该卡托的 侧面与该压印限位孔垂直地开设有插设卡的卡槽； 固定结构的上方设有顶面压杆机构，固定结构的下方设有底面压杆机构，顶面压 杆机构与底面压杆机构的结构相同、压印方向相对，其结构为 导轨台，开设有两个正交的贯穿的导轨定位孔，通过该两个正交的导轨定位孔，将 顶面压杆机构的导轨台套设在导向机构的上层水平导轨，将底面压杆机构的导轨台套设在 导向机构的下层水平导轨；导轨台通过罗纹轴连接一推杆固定槽，该罗纹轴由一水平电机 控制；该推杆固定槽上安装有垂直电机模块、直线推杆套和直线推杆，由该推杆固定槽、垂 直电机模块、直线推杆套和直线推杆组成垂直驱动模块；水平电机的转动通过罗纹轴转换 成垂直驱动模块的水平移动； 直线推杆为罗纹杆，垂直电机模块的输出轴通过齿轮，与直线推杆的罗纹啮合；垂 直电机模块的输出轴转动带动直线推杆上下运动；顶面压杆机构的直线推杆向下运动产生 垂直向下的推力作用于安装在顶面的凸字模或凹字模上，底面压杆机构的直线推杆向上运 动产生向上的推力作用于安装在底面的凹字模或凸字模上，两个方向相反的推力同时通过 凸字模和凹字模作用于待印字的卡上，形成挤压实现卡上的字符压印； 主驱动单元带动顶面压杆机构、卡托以及底面压杆机构在固定结构的顶面、顶面 和底面间以及底面作同向同步水平移动； 所述主驱动单元中的直线单元电机、顶面压杆机构与底面压杆机构中的水平电机 和垂直电机模块均连接自动控制仪。 所述的自动凸字机中，顶面压杆机构与底面压杆机构中的导轨台各固定一承重 轴，该承重轴的一端插设在推杆固定槽的孔内，分担垂直驱动模块的重量并引导垂直驱动 模块沿承重轴方向的移动。 所述的自动凸字机中，卡托内插设的卡为各种PVC卡。 所述的自动凸字机中，导向机构中设有上层垂直滑块、中层垂直滑块和下层垂直 滑块；在上层垂直滑块的一侧水平固定有上层水平导轨，中层垂直滑块的一侧水平固定有 中层水平导轨，下层垂直滑块的一侧水平固定有下层水平导轨。
所述的自动凸字机中，自动控制仪为一计算机控制系统。 本发明的自动凸字机的使用方法，是将顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构 同步移动到PVC卡托的压印限位孔与需要压印的字符字模相对齐的位置，同时控制顶面压 杆机构和底面压杆机构的水平驱动模块的水平电机，使顶面压杆机构的直线推杆和底面压 杆机构的直线推杆都与PVC卡托的压印限位孔对齐，再控制控制顶面压杆机构与底面压杆机构的垂直电机模块，进行字符的压印； 压印字符后，将顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构同步移动到PVC卡托的 下一个压印限位孔与下一个需要压印的字符字模相对齐的位置，同时控制顶面压杆机构和
底面压杆机构的水平驱动模块的水平电机，使顶面压杆机构的直线推杆和底面压杆机构的 直线推杆都与PVC卡托的下一个压印限位孔对齐，再控制控制顶面压杆机构与底面压杆机 构的垂直电机模块，进行下一个字符的压印。


图1是本发明的总体结构图
图2是本发明的固定结构与字模安装图
图3是本发明的移动部件结构图
图4是本发明的直线单元结构图
图5是本发明的导向机构图
图6是本发明的PVC卡移动机构图
图7是本发明的压印机构图
图8是本发明的压杆机构图
图9是本发明的字模安装剖面图
图10是本发明的字模零件图
图11是本发明的PVC卡托结构图。
附图中主要标号说明 10压杆机构；10a顶面压杆机构；10b底面压杆机构；101导轨台；102水平电机； 103导轨定位孔；104罗纹轴；105承重轴；106推杆固定槽；107直线推杆套；108直线推杆； 109垂直电机模块； 20导向机构(每组直线单元各1套)；201上层垂直滑块；202上层水平导轨；203 中层垂直滑块；204中层水平导轨；205下层垂直滑块；206下层水平导轨；
30字模(图示为凸字模)；
40顶盖； 50顶面；501顶面字模定位孔；
60底面；601底面字模定位孔 70直线单元(共两组)；701固定槽；702丝杠；703丝杠滑块；704联轴器法兰；705 直线单元电机； 80卡托；801导轨定位孔；802PVC卡槽；803压印限位孔
90PVC卡；
100弹簧。
具体实施例方式
本发明的自动凸字机主要由固定结构、移动部件、及主驱动单元构成。固定结构分 为顶面、顶盖、底面和底盖四部分；移动部件分为PVC卡托、顶面压杆机构、底面压杆机构、 及导向机构四部分；主驱动单元由两组直线单元和相应的驱动模块等组成。为了简化说明，
6省略机体外部支撑结构以及直线单元和压杆机构的驱动模块等。 固定结构工作时水平放置，顶面、顶盖、底面和底盖位置固定，四者对应的位置上 分别有用于安装字模的字模定位孔(字模定位孔数量由所需字模数决定，其位置通常为二 维排列)。凸字模安装在顶面和顶盖之间，凹字模安装在底面和底盖之间。同一个字符对应 的凸字模和凹字模在顶面和底面的安装位置是固定且相同的，以保证凸字模和凹字模可以 完全配合而没有偏差。需要说明的是，本发明的凸字模与凹字模可以相互置换位置，即凸字 模可以安装在底面和底盖之间，凹字模可以安装在顶面和顶盖之间。为叙述上的方便，本实 施例以及附图是以凸字模安装在顶面和顶盖之间，凹字模安装在底面和底盖之间来进行说 明的。 主驱动单元中的两组直线单元均由固定槽、丝杠、丝杠滑块、联轴器法兰、直线单 元电机组成。两组直线单元水平放置，相互正交，并通过固定槽分别固定在固定结构的底面 的侧面。 每组直线单元固联一套导向机构。每套导向机构分三层导轨结构，每层的导轨由 垂直滑块和水平导轨构成，且三层的水平导轨相互平行，位于同一垂直面内。上层垂直滑块 与中层垂直滑块固联，而中层垂直滑块固联于直线单元的丝杠滑块的上面，下层垂直滑块 固联于直线单元的丝杠滑块的下面。 PVC卡托水平放置，其上有PVC卡槽、压印限位孔及导轨定位孔。PVC卡槽用于固
定PVC卡；压印限位孔的个数与压印字符的长度对应，通常为三至四个，一维排列，用于辅
助凸、凹字模的位置对准；光滑的导轨定位孔用于导向机构的中层水平导轨穿越，使得PVC
卡托能沿导向机构的中层水平导轨移动，从而实现PVC卡托随丝杠滑块的移动。 顶面压杆机构与底面压杆机构的结构相同、压印方向相对，均由水平驱动模块和
垂直驱动模块组成。 水平驱动模块由导轨台、水平电机、罗纹轴及承重轴组成，罗纹轴与承重轴平行且 水平放置。导轨台上有导轨定位孔，通过导轨定位孔与正交的两根水平导轨形成光滑孔联 接；承重轴与垂直驱动模块的推杆固定槽也是光滑孔联接，分担垂直驱动模块的重量，并引 导垂直驱动模块沿承重轴方向的移动；罗纹轴与垂直驱动模块的推杆固定槽是罗纹联接； 水平电机的转动可以通过罗纹轴转换成垂直驱动模块的水平移动。 垂直驱动模块由推杆固定槽、直线推杆套、直线推杆、垂直电机模块组成。直线推 杆套和垂直电机模块均垂直安装；且直线推杆套和垂直电机模块与推杆固定槽固联；推杆 固定槽有光滑孔和罗纹孔，分别与水平驱动模块的承重轴和罗纹轴联接；直线推杆为罗纹 杆，位于直线推杆套中，可在直线推杆套内上下运动；垂直电机模块的输出轴通过齿轮，与 直线推杆的罗纹啮合，这样垂直电机模块将输出轴转动变为直线推杆的垂直运动。
PVC卡放入PVC卡托内，PVC卡托上的各个压印限位孔，分别对应于PVC卡的各个 字符的压印位置。凸、凹字模可以通过压印限位孔对准位置，并通过顶面压杆机构和底面压 杆机构同时作用于PVC卡的上下表面，完成字符压印。PVC卡托上的压印限位孔对于保证压 印质量起到关键作用。虽然用于安装凸、凹字模的顶面和底面的字模定位孔本身可以保证 对应的一套凸、凹字模完全配合，但是由于字模在压印过程中需要在垂直方向做直线运动， 而安装间隙的存在会给凸、凹字模的完全配合带来偏差，且凸、凹字模的微小配合偏差都会 给压印效果带来影响，所以PVC卡托上的压印限位孔的存在，可以使得凸、凹字模在垂直方向直线运动中始终处于精确配合状态，这对于提高压印质量至关重要。 每组直线单元的直线单元电机的转动通过丝杠带动丝杠滑块做直线运动，丝杠滑 块带动与其固定联接的导向机构运动。而导向机构的三层水平导轨，分别与顶面压杆机构、 PVC卡托以及底面压杆机构通过导轨定位孔进行光滑孔联接。因此，直线单元的直线单元 电机的转动将通过导向机构，驱使顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构分别在顶面上 侧、顶面和底面间、底面下侧同向同步移动。 —组直线单元可以控制顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构在一个方向移 动。本发明采用呈水平状正交放置的两组直线单元。通过控制这两组直线单元，就可以使 顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构分别在顶面上侧、顶面和底面间、底面下侧做同 向同步水平移动。 顶面压杆机构和底面压杆机构的结构相同、压印方向相对。当顶面压杆机构、PVC 卡托以及底面压杆机构同步移动到指定字模位置时，可以对PVC卡进行字符压印。在PVC 卡上压印字符时，通过同时控制顶面压杆机构与底面压杆机构的垂直电机模块，使顶面压 杆机构的直线推杆向下垂直移动，而底面压杆机构的直线推杆向上垂直移动。因此，顶面压 杆机构的直线推杆产生垂直向下的推力作用于安装在顶面的凸字模上，而底面压杆机构的 直线推杆产生向上的推力作用于安装在底面的凹字模上，这两个方向相反的推力同时通过 凸、凹字模作用于PVC卡，从而形成挤压，实现PVC卡上的字符压印。 在PVC卡上压印了一个字符后，再控制这两组直线单元，产生顶面压杆机构、PVC
卡托以及底面压杆机构的同步移动，使顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构同步移动
到PVC卡托的下一个压印限位孔与下一个需要压印的字符字模相对齐的位置。这时，由于
顶面压杆机构的直线推杆和底面压杆机构的直线推杆仍处于前一个压印限位孔的上下方，
因此需要同时控制顶面压杆机构和底面压杆机构的水平驱动模块的水平电机，使得各垂直
驱动模块沿水平驱动模块的罗纹轴作水平移动，一直到顶面压杆机构的直线推杆和底面压
杆机构的直线推杆都与PVC卡托的下一个压印限位孔对齐。然后，再控制控制顶面压杆机
构与底面压杆机构的垂直电机模块，进行下一个字符字模的压印。 这个过程循环往复，便可以在PVC卡上完成所需字符的压印。 以下结合附图再作详细说明。 凸字打码的原理是利用一套对应的凸、凹字模，在PVC卡的上下两侧对应位置加 压，使得PVC卡的上下表面分别形成凸起和凹陷的字形。 假定在PVC卡上需要压印的中文姓名为3个字(实际中可以根据不同情况而改 变)，基于上述原理，在PVC卡正面指定位置压印出凸起的中文姓名(背面对应位置为相应 的凹陷中文姓名)。 本发明的总体结构如图l所示(为了方便描述，略去外部支撑结构)，顶盖40、顶 面50、底面60和底盖(未标出，结构和装配同顶盖)构成本方案的固定结构，工作时水平放 置；主驱动单元的两组直线单元70水平安装在底面60的侧面(为了简化说明，省略直线单 元的驱动模块及控制器等)，且相互正交。 如图2所示，对应的一对凸、凹字模30(为了简化说明，未画出凹字模)分别垂直 安装在顶面50的顶面字模定位孔501和底面60的底面字模定位孔601内，然后盖上顶盖 40和底盖(未标出，结构和装配同顶盖)。所需要的字模数量根据不同需求可以定制。字模在水平二维平面内被固定，但在垂直方向可以运动，以完成挤压的功能。本示例仅给出了 一个角上的凸字模30的装配情形。 字模30的零件图例如图10所示，字模30的安装剖面图如图9所示，字模30的中 间突沿与弹簧100接触。未挤压时，字模30在垂直方向处于初始安装位置，弹簧100不受 字模30的挤压。挤压时，弹簧100处于压縮状态，凸、凹字模30的前端分别突出到顶面50 和底面60之外，在PVC卡90上形成挤压。挤压结束后，弹簧100复位，使字模30自动回到 初始安装位置。 每组直线单元70的结构如图4所示，由固定槽701、丝杠702、丝杠滑块703、联轴 器法兰704、及直线单元电机705组成。直线单元电机705通过联轴器法兰704连接丝杠 702。当直线单元电机705转动时，丝杠702通过联轴器法兰704将直线单元电机705的转 动转换成丝杠滑块703沿固定槽701的直线运动。 专利方案的移动部件结构如图3所示包括顶面压杆机构10a与底面压杆机构 10b、导向机构20、及PVC卡托80。 如图5所示，导向机构20分三层导轨结构(分别为上层垂直滑块201和上层水平 导轨202、中层垂直滑块203和中层水平导轨204、下层垂直滑块205和下层水平导轨206)， 上层垂直滑块201固定安装在中层垂直滑块203的上面，且中层垂直滑块203和下层垂直 滑块205分别固定安装在丝杠滑块703的上下方。在上层垂直滑块201、中层垂直滑块203 和下层垂直滑块205的侧面，又分别水平固定有上层水平导轨202、中层水平导轨204、及下 层水平导轨206。这三根水平导轨位于同一个垂直面内，且相互平行。因此，直线单元70的 直线单元电机705的转动将通过丝杠702转换成丝杠滑块703的移动，从而驱动导向机构 20的三个垂直滑块同向同步水平移动，实现导向机构20的三根水平导轨的同向同步水平 移动。 PVC卡托80结构如图11所示，有装载PVC卡90的PVC卡槽802、辅助凸、凹字模 30定位的压印限位孔803、及两个贯穿的导轨定位孔801。因假设中文姓名为3个字，所以 图中只设置了 3个压印限位孔803。实际上，大多数人的中文姓名通常不会超过4个字，因 此设计4个压印限位孔便能基本满足要求。每个导轨定位孔801分别与一套导向机构20 的中层水平导轨204光滑连接。 两组直线单元70结构如图6所示，相互正交，且每组直线单元70的固定槽701的 一侧分别水平固定安装在底面60的一个侧面。通过控制每组直线单元70的直线单元电机 705，可以使固定连接于丝杠滑块703的导向机构20水平移动，而导向机构20的水平移动 将带动与其中层水平导轨204连接的PVC卡托80水平移动。因此，采用正交的两套直线运 动单元，可以实现PVC卡托80在二维水平面内的平移，从而将PVC卡托80移动到指定的字 模位置。 顶面压杆机构10a与底面压杆机构10b在压印时的位置关系如图7所示，结构相 同，压印方向相对。每套压杆机构的具体结构如图8所示，都由水平驱动模块和垂直驱动模 块组成(为简化说明，省略了驱动装置与控制器等)。水平驱动模块由导轨台101、水平电 机102、导轨定位孔103、罗纹轴104、承重轴105组成；垂直驱动模块由推杆固定槽106、直 线推杆套107、直线推杆108、及垂直电机模块109组成。 顶面压杆机构10a和底面压杆机构10b的导轨台101上的两个正交的导轨定位孔
9103分别与两套导向机构20的上层水平导轨202和下层水平导轨206光滑联接，顶面压杆 机构10a和底面压杆机构10b随两组直线单元70的丝杠滑块703的运动而水平移动。水 平驱动模块的承重轴105与垂直驱动模块的推杆固定槽106光滑联接，承担垂直驱动模块 的重量，并起导向作用。水平驱动模块的罗纹轴104与垂直驱动模块的推杆固定槽106螺 纹联接，转动水平电机102将使推杆固定槽106沿罗纹轴104的轴方向移动，从而改变垂直 驱动模块相对于水平驱动模块的水平位置。而通过控制垂直驱动模块的垂直电机模块109， 可以使直线推杆108在直线推杆套107内沿垂直方向运动。 综上所述，直线单元70的丝杠滑块703的运动将带动导向机构20同向同步运动， 而导向机构20又同时带动PVC卡托80及顶面压杆机构lOa和底面压杆机构10b同向同步 运动，从而保证了这三者在移动过程中的位置是相对固定的。 一组直线单元70实现这三者 在一个方向上的同向同步运动，水平面内正交的两组直线单元70则实现这三者分别在不 同的水平面内的同步运动，即顶面压杆机构10a在顶面50上侧的水平面内、PVC卡托80在 顶面50和底面60之间的水平面内、及底面压杆机构10b在底面60下侧的水平面内完全同 步运动。 首先将PVC卡90正面朝下，装入PVC卡托80的PVC卡槽802中，如图11所示， PVC卡托80上的三个方形压印限位孔803对应于PVC卡90待压印的三个汉字位(因本示 例假定汉字姓名为三个字)。驱动两组直线单元70的直线单元电机705，使PVC卡托80、顶 面压杆机构10a和底面压杆机构10b水平同步运动到待压印的第一个汉字字模30的上下 方。这时，这个汉字的凸、凹字模30将正对着PVC卡托80上的第一个压印限位孔803。控 制顶面压杆机构10a和底面压杆机构10b的垂直电机模块109，使顶面压杆机构10a的直线 推杆108从初始位置向下移动，使底面压杆机构10b的直线推杆108从初始位置向上移动， 分别推压凸、凹字模30。凸、凹字模30克服弹簧100的阻力，同时到达PVC卡90的上下表 面。继续移动两直线推杆108，凸、凹字模30将在PVC卡90的指定位置形成挤压，并最终压 印出所需汉字。反向控制两垂直电机模块109，将两直线推杆108复位至各自的初始位置。 与该凸、凹字模30分别配套的弹簧100将复位，使该凸、凹字模30分别自动回到各自的初 始安装位置。 另一个汉字压印时，先同步移动PVC卡托80、顶面压杆机构10a和底面压杆机构 10b，使PVC卡托80上的对应的压印限位孔803与这个汉字的凸、凹字模30对齐。再同时 调节顶面压杆机构10a和底面压杆机构10b的水平电机102，改变顶面压杆机构10a和底面 压杆机构10b的垂直驱动模块相对于水平驱动模块的水平位置，使两直线推杆108分别对 准待压印的凸、凹字模30。然后控制两直线推杆108沿垂直方向的移动，同时上下挤压凸、 凹字模30，完成该凸、凹字模30的压印。
重复上述过程，直至所有待压印汉字全部压印完毕。
权利要求
一种自动凸字机，主要构成为固定结构，具有一顶面和一底面，固定在自动凸字机的支撑架上，顶面和底面为上下相对设置；顶面的上方结合一顶盖，底面的下方结合一底盖；顶面和顶盖设有安装凸字模的字模定位孔，底面和底盖上设有安装凹字模的字模定位孔，或者在固定结构的顶面和顶盖设有安装凹字模的字模定位孔，底面和底盖上设有凸字模的字模定位孔；凸字模和凹字模在顶面和底面的安装位置是固定且相同的；顶面与底面之间设有水平容纳卡托的空间；导向机构，在上层垂直滑块、中层垂直滑块和下层垂直滑块分别设有上层水平导轨、中层水平导轨和下层水平导轨，这三层水平导轨位于同一个垂直面内，且相互平行；上层垂直滑块与中层垂直滑块固联，而中层垂直滑块固联于丝杠滑块的上面，下层垂直滑块固联于丝杠滑块的下面；该导向机构共为两组，相互呈90度地水平设置；导向机构由主驱动单元控制；主驱动单元为一直线单元电机连接一丝杆，该丝杆上套设地安装有丝杆滑块；主驱动单元共为两组，每一组主驱动单元通过丝杠滑块分别带动一组导向机构；两组驱动单元为水平放置，相互正交，且分别水平固定在固定结构的一个侧面；卡托的上面开设有压印限位孔，该卡托的侧面与该压印限位孔垂直地开设有两个相互为90度的贯穿的导轨定位孔，将该卡托穿设在导向机构的中层水平导轨上；该卡托的侧面与该压印限位孔垂直地开设有插设卡的卡槽；固定结构的上方设有顶面压杆机构，固定结构的下方设有底面压杆机构，顶面压杆机构与底面压杆机构的结构相同、压印方向相对，其结构为导轨台，开设有两个正交的贯穿的导轨定位孔，通过该两个正交的导轨定位孔，将顶面压杆机构的导轨台套设在导向机构的上层水平导轨，将底面压杆机构的导轨台套设在导向机构的下层水平导轨；导轨台通过罗纹轴连接一推杆固定槽，该罗纹轴由一水平电机控制；该推杆固定槽上安装有垂直电机模块、直线推杆套和直线推杆，由该推杆固定槽、垂直电机模块、直线推杆套和直线推杆组成垂直驱动模块；水平电机的转动通过罗纹轴转换成垂直驱动模块的水平移动；直线推杆为罗纹杆，垂直电机模块的输出轴通过齿轮，与直线推杆的罗纹啮合；垂直电机模块的输出轴转动带动直线推杆上下运动；顶面压杆机构的直线推杆向下运动产生垂直向下的推力作用于安装在顶面的凸字模或凹字模上，底面压杆机构的直线推杆向上运动产生向上的推力作用于安装在底面的凹字模或凸字模上，两个方向相反的推力同时通过凸字模和凹字模作用于待印字的卡上，形成挤压实现卡上的字符压印；主驱动单元带动顶面压杆机构、卡托以及底面压杆机构在固定结构的顶面、顶面和底面间以及底面作同向同步水平移动；所述主驱动单元中的直线单元电机、顶面压杆机构与底面压杆机构中的水平电机和垂直电机模块均连接自动控制仪。
2. 根据权利要求l所述的自动凸字机，其中，顶面压杆机构与底面压杆机构中的导轨 台各固定一承重轴，该承重轴的一端插设在推杆固定槽的孔内，分担垂直驱动模块的重量 并引导垂直驱动模块沿承重轴方向的移动。
3. 根据权利要求1所述的自动凸字机，其中，卡托内插设的卡为各种PVC卡。
4. 根据权利要求1所述的自动凸字机，其中，导向机构中设有上层垂直滑块、中层垂直 滑块和下层垂直滑块；在上层垂直滑块的一侧水平固定有上层水平导轨，中层垂直滑块的 一侧水平固定有中层水平导轨，下层垂直滑块的一侧水平固定有下层水平导轨。
5. 根据权利要求1所述的自动凸字机，其中，自动控制仪为一计算机控制系统。
6. 权利要求1所述自动凸字机的使用方法，将顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机 构同步移动到PVC卡托的压印限位孔与需要压印的字符字模相对齐的位置，同时控制顶面 压杆机构和底面压杆机构的水平驱动模块的水平电机，使顶面压杆机构的直线推杆和底面 压杆机构的直线推杆都与PVC卡托的压印限位孔对齐，再控制控制顶面压杆机构与底面压 杆机构的垂直电机模块，进行字符的压印；压印字符后，将顶面压杆机构、PVC卡托以及底面压杆机构同步移动到PVC卡托的下一 个压印限位孔与下一个需要压印的字符字模相对齐的位置，同时控制顶面压杆机构和底面 压杆机构的水平驱动模块的水平电机，使顶面压杆机构的直线推杆和底面压杆机构的直线 推杆都与PVC卡托的下一个压印限位孔对齐，再控制控制顶面压杆机构与底面压杆机构的 垂直电机模块，进行下一个字符的压印。
全文摘要
一种自动凸字机，主要由固定结构、移动部件、及主驱动单元构成。固定结构分为顶面、顶盖、底面和底盖四部分；移动部件分为PVC卡托、顶面压杆机构、底面压杆机构及导向机构四部分；主驱动单元由两组直线单元和相应的驱动模块等组成。压杆机构由水平驱动模块和垂直驱动模块构成，水平驱动模块负责压杆机构的水平移动，垂直驱动模块控制直线推杆的上下移动，实现字模挤压以完成压印。本发明的各部分可以通过计算机进行自动控制。本发明可以在各种PVC材质的卡片，特别是信用卡表面压印出一面凸起另一面凹陷的中文姓名和各种字符，使得PVC卡具备可识别性和唯一性。
文档编号B41K3/36GK101774311SQ200910242
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者余梓瑞, 易建强 申请人:中国科学院自动化研究所