一种卡牌表面涂层取样设备及取样方法与流程

1.本发明涉及卡牌表面检测技术领域，具体涉及一种卡牌表面涂层取样设备及取样方法。


背景技术：

2.在卡牌生产印刷环节，实验室的工作人员需要对每一批新生产的游戏卡牌产品表面的印刷涂层进行部分取样，来检测涂层中含有的化学成分是否符合国家对玩具安全方面所要求的相关标准。但现有对游戏卡牌表面涂层的取样大多是人工采用具有锋利刀刃的刀片刮取样品表面进行取样，工作效率低，而且有时因为人为因素，例如用力不均匀、取样面积不规整等导致卡牌样本受损，从而影响最终的检测结果；同时由于刀片的尖刃锋利，也容易对工作人员产生直接伤害。再者，由于游戏卡牌的特殊性(较薄且印刷涂层与纸张结合度很大)，因此在刮取时速度不宜过快，需要以此来保证刮取的涂层厚度相对稳定，从而保证后续检测的准确性，然而现有对卡牌表面涂层刮取的厚度和速度不可控，影响了卡牌表面涂层的检测结果。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
4.一种卡牌表面涂层取样设备，包括控制器、基座、活动连接在所述基座上的取样调节装置、连接在所述基座上的刮取装置和位于所述基座一侧的集料槽，所述取样调节装置包括移动支架、驱动所述移动支架水平移动的平移组件、连接在所述移动支架上的升降台、驱动所述升降台上下移动的升降组件、连接在所述升降台上的旋转调节组件、连接在所述旋转调节组件上方的吸附板和真空源，所述吸附板上设有压力传感器，所述基座上正对所述移动支架的位置设有位移传感器，所述刮取装置包括齿轮刮刀和与所述齿轮刮刀连接的旋转驱动组件，所述真空源通过气管与所述吸附板连接，所述压力传感器的信号输出端和所述位移传感器的信号输出端分别连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端分别连接所述平移组件的输入端、所述升降组件的输入端和所述旋转驱动组件的输入端。
5.本发明进一步设置为所述升降台靠近所述旋转调节组件的一侧设置有轴承座和插销孔，所述旋转调节组件包括放置板，所述放置板的一侧设置有轴承，所述轴承的外周设置有卡位圆盘，所述卡位圆盘上均匀开设有卡位孔，所述轴承与所述轴承座连接，所述插销孔和所述卡位孔通过插销连接实现所述升降台与所述放置板的定位连接，所述吸附板连接在所述放置板的另一侧。
6.本发明进一步设置为所述移动支架上设有导向柱和螺纹杆，所述升降台靠近所述移动支架的一侧设有导向套筒，所述导向柱与所述导向套筒连接，所述升降组件包括第一电机、第一转轴、第一齿轮和第二齿轮，所述第一转轴连接在所述第一电机的输出轴上，所述第一转轴连接在所述基座上，所述第一齿轮连接在所述第一转轴上，所述第二齿轮连接在所述螺纹杆上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述控制器的输出端连接所述第一
电机的输入端。
7.本发明进一步设置为所述旋转驱动组件包括第二电机、第二转轴和传动齿轮组，所述第二转轴连接在所述基座上，所述第二电机的输出轴通过所述传动齿轮组与所述第二转轴连接，所述齿轮刮刀连接在所述第二转轴上，所述控制器的输出端连接所述第二电机的输入端。
8.本发明进一步设置为所述移动支架的底部设有滑块，所述基座上设有滑轨，所述滑块与所述滑轨连接以使所述移动支架相对所述基座水平移动。
9.本发明进一步设置为所述平移组件包括平移气缸，所述平移气缸的输出轴与所述移动支架连接，所述控制器的输出端连接所述平移气缸的输入端。
10.本发明进一步设置为所述吸附板上开设有吸附孔，所述吸附孔通过气管与所述真空源连接。
11.本发明进一步设置为所述齿轮刮刀包括旋转部和均匀分布在所述旋转部外周的刮刀部，所述刮刀部的刀刃正对所述吸附板上的压力传感器。
12.本发明进一步设置为所述基座包括底板和设置在所述底板两侧的侧板，所述侧板之间的距离大于所述旋转调节组件在所述移动支架上进行旋转时产生的最大宽度。
13.一种卡牌表面涂层取样方法，采用上述的卡牌表面涂层取样设备，包括：
14.获取待取样卡牌；根据待取样卡牌的尺寸大小将待取样卡牌放置在吸附板的中心；真空源启动将待取样卡牌吸附在预设位置；调节放置板在升降台上的旋转角度来选取待取样卡牌的刮取方向，将插销插入插销孔和卡位孔对放置板进行定位；
15.第一电机运行带动第一转轴旋转，第一齿轮随第一转轴转动并带动第二齿轮旋转，螺纹杆向上移动驱使升降台上升使待取样卡牌与齿轮刮刀接触；根据压力传感器反馈的压力信号来确定齿轮刮刀的刮取厚度；升降台上升到待取样卡牌的目标刮取厚度过程中，随着压力传感器的压力增加，升降台的上升速度变慢；
16.当到达目标刮取厚度后，第二电机运行带动第二转轴旋转，齿轮刮刀随第二转轴旋转对待取样卡牌表面涂层进行刮取，同时平移气缸驱动移动支架沿滑轨进行平移，通过位移传感器监测是否移动至预设距离；待移动支架移动至预设距离后，平移气缸和第二电机停止工作；
17.待取样卡牌表面涂层的料渣落入集料槽，完成取样。
18.采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
19.本技术方案卡牌表面涂层取样设备是通过压力传感器对卡牌表面涂层的刮取厚度进行精确控制，在刮取过程中通过位移传感器来控制移动支架的水平移动距离，从而对卡牌表面涂层进行刮取。
20.本发明可对不同尺寸规格的游戏卡牌表面实现取样工作，可对其取样的方向、厚度、区域等方面进行调节，从而规范有效的刮取并收集涂层样品，提高了表面涂层的取样效率，同时能在很大程度上避免对操作人员的伤害，安全可靠。
附图说明
21.图1为本发明实施例卡牌表面涂层取样设备立体图。
22.图2为本发明实施例取样调节装置爆炸图。
23.图3为本发明实施例旋转调节组件仰视图。
24.图4为本发明实施例刮取装置局部放大图。
25.图5为本发明实施例卡牌表面涂层取样设备电气控制框图。
具体实施方式
26.为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
29.实施例1
30.结合附图1至附图5，本发明技术方案是一种卡牌表面涂层取样设备，包括控制器1、基座2、活动连接在所述基座2上的取样调节装置3、连接在所述基座2上的刮取装置4、位于所述基座2一侧的集料槽5和真空源，所述取样调节装置3包括移动支架31、驱动所述移动支架31水平移动的平移组件32、连接在所述移动支架31上的升降台33、驱动所述升降台33上下移动的升降组件34、连接在所述升降台33上的旋转调节组件35和连接在所述旋转调节组件35上的吸附板36，所述吸附板36上设有压力传感器37，所述基座2上正对所述移动支架31的位置设有位移传感器38，所述刮取装置4包括齿轮刮刀41和与所述齿轮刮刀41连接的旋转驱动组件42，所述真空源通过气管与所述吸附板36连接，所述压力传感器37的信号输出端和所述位移传感器38的信号输出端分别连接所述控制器1的输入端，所述控制器1的输出端分别连接所述平移组件32的输入端、所述升降组件34的输入端和所述旋转驱动组件42的输入端。
31.在上述实施例中，所述吸附板36用于放置待取样卡牌，所述真空源在附图中并未示出，其用于对所述吸附板36进行抽气，使待取样卡牌的一侧形成负压。
32.在上述实施例中，所述旋转调节组件35用于调节升降台33离齿轮刮刀41的距离；所述平移组件32用于控制所述移动支架31的水平位移；所述旋转驱动组件42用于驱动所述齿轮刮刀41进行旋转以刮取待取样卡牌的表面涂层。
33.在上述实施例中，所述位移传感器38安装于移动支架31的侧面。
34.在上述实施例中，卡牌表面涂层取样设备是通过压力传感器37对卡牌表面涂层的刮取厚度进行精确控制，在刮取过程中通过位移传感器38来控制移动支架31的水平移动距离，从而对卡牌表面涂层进行大面积刮取。
35.在本实施例中，所述升降台33靠近所述旋转调节组件35的一侧设置有轴承座331和插销孔332，所述旋转调节组件35包括放置板351，所述放置板351的一侧设置有轴承352，所述轴承352的外周设置有卡位圆盘353，所述卡位圆盘353上均匀开设有卡位孔354，所述轴承352与所述轴承座331连接，所述插销孔332和所述卡位孔354通过插销连接实现所述升降台33与所述放置板351的定位连接，所述吸附板36连接在所述放置板351的另一侧。
36.在上述实施例中，所述卡位圆盘353上可以均匀分布有8个卡位孔354，可以实现待取样卡牌0
°
、45
°
、90
°
、135
°
的旋转调节；在另外的实施例中，卡位孔354的个数也可以为12、16等等。
37.在本实施例中，所述移动支架31上设有导向柱311和螺纹杆312，所述升降台33靠近所述移动支架31的一侧设有导向套筒333，所述导向柱311与所述导向套筒333连接，所述升降组件34包括第一电机341、第一转轴342、第一齿轮343和第二齿轮344，所述第一转轴342连接在所述第一电机341的输出轴上，所述第一转轴342连接在所述基座2上，所述第一齿轮343连接在所述第一转轴342上，所述第二齿轮344连接在所述螺纹杆312上，所述第一齿轮343与所述第二齿轮344啮合，所述控制器1的输出端连接所述第一电机341的输入端。
38.在上述实施例中，导向柱311和导向套筒333用于升降台33升降过程中的导向，第一电机341通过驱动第一转轴342旋转、第一齿轮343带动第二齿轮344传动，实现移动支架31的升降；具体地，导向柱311和导向套筒333的配合结构分布在四角，使升降动作稳定可靠。
39.在本实施例中，所述旋转驱动组件42包括第二电机421、第二转轴422和传动齿轮组423，所述第二转轴422连接在所述基座2上，所述第二电机421的输出轴通过所述传动齿轮组423与所述第二转轴422连接，所述齿轮刮刀41连接在所述第二转轴422上，所述控制器1的输出端连接所述第二电机421的输入端。
40.在上述实施例中，所述第二电机421运行带动传动齿轮组423传动，实现第二转轴422的旋转，齿轮刮刀41随之旋转对待取样卡牌进行刮取。
41.在本实施例中，所述移动支架31的底部设有滑块313，所述基座2上设有滑轨21，所述滑块313与所述滑轨21连接以使所述移动支架31相对所述基座2水平移动。
42.在本实施例中，所述平移组件32包括平移气缸321，所述平移气缸321的输出轴与所述移动支架31连接，所述控制器1的输出端连接所述平移气缸321的输入端。
43.在本实施例中，所述吸附板36上开设有吸附孔361，所述吸附孔361通过气管与所述真空源连接。
44.在本实施例中，所述齿轮刮刀41包括旋转部411和均匀分布在所述旋转部411外周的刮刀部412，所述刮刀部412的刀刃正对所述吸附板36上的压力传感器37。
45.在上述实施例中，所述升降台33在上升靠近所述刮刀部412的刀刃时，所述刮刀部412的刀刃抵在待取样卡牌上，从而使压力传感器37产生压力信号，来确定刮取厚度。
46.在本实施例中，所述基座2包括底板22和设置在所述底板22两侧的侧板23，所述侧板23之间的距离大于所述旋转调节组件35在所述移动支架31上进行旋转时产生的最大宽度，对所述旋转调节组件35的旋转进行让位。
47.在本实施例中，亦可设置急停开关对设备进行紧急停止控。
48.本发明卡牌表面涂层取样设备可对不同尺寸规格的游戏卡牌表面实现取样工作，可对其取样的方向、厚度、区域等方面进行调节，从而规范有效的刮取并收集涂层样品，提高了表面涂层的取样效率，同时能在很大程度上避免对操作人员的伤害，安全可靠。
49.实施例2
50.本发明技术方案是一种卡牌表面涂层取样方法，采用实施例1所述的卡牌表面涂层取样设备，包括：
51.获取待取样卡牌；根据待取样卡牌的尺寸大小将待取样卡牌放置在吸附板36的中心；真空源启动将待取样卡牌吸附在预设位置；调节放置板351在升降台33上的旋转角度来选取待取样卡牌的刮取方向，将插销插入插销孔332和卡位孔354对放置板进行定位；
52.第一电机341运行带动第一转轴342旋转，第一齿轮343随第一转轴342转动并带动第二齿轮344旋转，螺纹杆312向上移动驱使升降台33上升使待取样卡牌与齿轮刮刀41接触；根据压力传感器37反馈的压力信号来确定齿轮刮刀41的刮取厚度；升降台33上升到待取样卡牌的目标刮取厚度过程中，随着压力传感器37的压力增加，升降台33的上升速度变慢；
53.当到达目标刮取厚度后，第二电机421运行带动第二转轴422旋转，齿轮刮刀41随第二转轴422旋转对待取样卡牌表面涂层进行刮取，同时平移气缸321驱动移动支架31沿滑轨进行平移，通过位移传感器38监测是否移动至预设距离；待移动支架31移动至预设距离后，平移气缸321和第二电机421停止工作；
54.待取样卡牌表面涂层的料渣落入集料槽，完成取样。
55.在上述实施例中，所述压力传感器37检测的压力大小与齿轮刮刀41的刮取厚度的关系如表1所示。
56.表1
57.压力指数刮取厚度500n0.05mm1000n0.10mm2000n0.15mm
58.在上述实施例中，升降台33上升到待取样卡牌的目标刮取厚度过程中，压力传感器37检测的压力大小与升降台33的上升速度的关系如表2所示。分段调节升降台33的上升速度，能提高设备使用的安全性和刮取精度。
59.表2
60.压力区间升降速度0～200n1cm/s200～500n0.5cm/s500～1000n0.25cm/s1000～2000n0.01cm/s2000n以上0.005cm/s
61.在上述实施例中，设备启动后有一个初始复位位置，使齿轮刮刀41上的刀刃垂直于吸附板36。
62.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，包括控制器、基座、活动连接在所述基座上的取样调节装置、连接在所述基座上的刮取装置、位于所述基座一侧的集料槽和真空源，所述取样调节装置包括移动支架、驱动所述移动支架水平移动的平移组件、连接在所述移动支架上的升降台、驱动所述升降台上下移动的升降组件、连接在所述升降台上的旋转调节组件和连接在所述旋转调节组件上方的吸附板，所述吸附板上设有压力传感器，所述基座上正对所述移动支架的位置设有位移传感器，所述刮取装置包括齿轮刮刀和与所述齿轮刮刀连接的旋转驱动组件，所述真空源通过气管与所述吸附板连接，所述压力传感器的信号输出端和所述位移传感器的信号输出端分别连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端分别连接所述平移组件的输入端、所述升降组件的输入端和所述旋转驱动组件的输入端。2.根据权利要求1所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述升降台靠近所述旋转调节组件的一侧设置有轴承座和插销孔，所述旋转调节组件包括放置板，所述放置板的一侧设置有轴承，所述轴承的外周设置有卡位圆盘，所述卡位圆盘上均匀开设有卡位孔，所述轴承与所述轴承座连接，所述插销孔和所述卡位孔通过插销连接实现所述升降台与所述放置板的定位连接，所述吸附板连接在所述放置板的另一侧。3.根据权利要求1所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述移动支架上设有导向柱和螺纹杆，所述升降台靠近所述移动支架的一侧设有导向套筒，所述导向柱与所述导向套筒连接，所述升降组件包括第一电机、第一转轴、第一齿轮和第二齿轮，所述第一转轴连接在所述第一电机的输出轴上，所述第一转轴连接在所述基座上，所述第一齿轮连接在所述第一转轴上，所述第二齿轮连接在所述螺纹杆上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述控制器的输出端连接所述第一电机的输入端。4.根据权利要求1所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述旋转驱动组件包括第二电机、第二转轴和传动齿轮组，所述第二转轴连接在所述基座上，所述第二电机的输出轴通过所述传动齿轮组与所述第二转轴连接，所述齿轮刮刀连接在所述第二转轴上，所述控制器的输出端连接所述第二电机的输入端。5.根据权利要求1所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述移动支架的底部设有滑块，所述基座上设有滑轨，所述滑块与所述滑轨连接以使所述移动支架相对所述基座水平移动。6.根据权利要求1所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述平移组件包括平移气缸，所述平移气缸的输出轴与所述移动支架连接，所述控制器的输出端连接所述平移气缸的输入端。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述吸附板上开设有吸附孔，所述吸附孔通过气管与所述真空源连接。8.根据权利要求1至6中任意一项所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述齿轮刮刀包括旋转部和均匀分布在所述旋转部外周的刮刀部，所述刮刀部的刀刃正对所述吸附板上的压力传感器。9.根据权利要求1所述的一种卡牌表面涂层取样设备，其特征在于，所述基座包括底板和设置在所述底板两侧的侧板，所述侧板之间的距离大于所述旋转调节组件在所述移动支架上进行旋转时产生的最大宽度。
10.一种卡牌表面涂层取样方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任意一项所述的卡牌表面涂层取样设备，包括：获取待取样卡牌；根据待取样卡牌的尺寸大小将待取样卡牌放置在吸附板的中心；真空源启动将待取样卡牌吸附在预设位置；调节放置板在升降台上的旋转角度来选取待取样卡牌的刮取方向，将插销插入插销孔和卡位孔对放置板进行定位；第一电机运行带动第一转轴旋转，第一齿轮随第一转轴转动并带动第二齿轮旋转，螺纹杆向上移动驱使升降台上升使待取样卡牌与齿轮刮刀接触；根据压力传感器反馈的压力信号来确定齿轮刮刀的刮取厚度；升降台上升到待取样卡牌的目标刮取厚度过程中，随着压力传感器的压力增加，升降台的上升速度变慢；当到达目标刮取厚度后，第二电机运行带动第二转轴旋转，齿轮刮刀随第二转轴旋转对待取样卡牌表面涂层进行刮取，同时平移气缸驱动移动支架沿滑轨进行平移，通过位移传感器监测是否移动至预设距离；待移动支架移动至预设距离后，平移气缸和第二电机停止工作；待取样卡牌表面涂层的料渣落入集料槽，完成取样。

技术总结
本发明公开了一种卡牌表面涂层取样设备，包括控制器、基座、取样调节装置、刮取装置、集料槽和真空源，取样调节装置包括移动支架、平移组件、升降台、升降组件、旋转调节组件和吸附板，吸附板上设有压力传感器，基座上正对移动支架的位置设有位移传感器，刮取装置包括齿轮刮刀和与齿轮刮刀连接的旋转驱动组件，真空源通过气管与吸附板连接，压力传感器的信号输出端和位移传感器的信号输出端分别连接控制器的输入端，控制器的输出端分别连接平移组件的输入端、升降组件的输入端和旋转驱动组件的输入端。本发明可对不同尺寸规格的游戏卡牌表面实现取样工作，提高了表面涂层的取样效率，同时能在很大程度上避免对操作人员的伤害，安全可靠。可靠。可靠。


技术研发人员：徐云峰 王鑫 刘琳琳
受保护的技术使用者：浙江卡游科技有限公司
技术研发日：2023.07.13
技术公布日：2023/10/7