專利名稱：鋼卷內圓噴碼裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于自動控制領域，特別是一種鋼巻內圓噴碼裝置。
背景技術：
目前冶金企業中鋼巻內圓一直采用紙板刻字油漆高壓噴霧的方法標 注產品的規格、型號、尺寸及重量等信息。傳統方式中需用的設備有刻 字機、專用紙板、現場需配備高壓氣源及管路、噴槍、油漆等。從刻字 到噴碼工序多，操作復雜。作業過程中，產生的高壓油漆霧對才乘作員身 體有害且污染環境。噴印出的字符帶毛邊，影響美觀。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠實現自動控制完成各項噴碼工序，減 少勞動強度，提高工作效率的鋼巻內圓噴碼裝置，以克服上述的不足。
為了實現上述目的，本發明由推車、控制裝置和電控噴頭構成，控
制裝置設置在推車上，控制裝置設置由可編程邏輯控制器(PLC)構成， 其特點是推車上設置有一個縱向軌道，在縱向軌道上安置有一個機械 臂，電控噴頭設置在機械臂的端頭上，有一個大Z軸電機設置在縱向軌 道上端，大Z軸電機控制積4戒臂在縱向軌道上作上下移動。
上述機械臂上設置有一個橫向軌道，在橫向軌道上安置有一個導板， 電控噴頭設置在導板的端頭上，有一個X軸電機設置在導板上，X軸電機 控制導板在橫向軌道作橫向移動。
上述導板上安置有一個滑塊，滑塊上設置有一個固定塊，電控噴頭 設置在固定塊上，有一個小Z軸電機設置在滑塊上，小Z軸電機控制固
定塊在滑塊上作上下移動。
上述固定塊內設置有一個旋轉軸電機，旋轉軸電機控制固定塊作旋 轉運動。
本發明的控制裝置由PLC構成，其PLC的控制輸出分別與大Z軸電 機、X軸電機、小Z軸電機、旋轉軸電機和電控噴頭相連接，PLC的輸入 端分別與手動操作器和觸才莫控制屏相連接。
由于本發明采用由PLC控制機械臂的形式控制電控噴頭的升高、降 低、前進、后退及在鋼巻內圓中旋轉噴印，使得本發明噴印起止點可在 鋼巻內圈圓弧內360度任意設定，定位精度高，性能穩定；如果在電控 噴頭內采用專用墨水和稀釋劑，墨水吸附能力強，不易擦除。本發明能 夠實現自動化完成鋼巻內圓噴碼操作，提高工作效率，明顯改善鋼巻內 圓噴碼效果。
圖1為本發明結構示意圖。
圖2為圖1的側一見圖。
圖3為本發明控制原理框圖。
圖4為本發明的噴頭在鋼巻內工作示意圖。
圖中1-X軸電才幾、2-小Z軸電機、3-旋轉軸電機、4-大Z軸電 機、5-觸才莫控制屏、6-標尺、7-小Z軸傳感器、8-X軸傳感器、9-電控噴頭、10-機械臂、11-導板、12-滑塊、13-固定塊、14-推車、 15 -橫向軌道。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。
由于鋼巻內圓尺寸固定為760mm，大字符噴碼機為非接觸式噴印，電 控噴頭距離物體表面間隔為20mm，本發明電控噴頭設計最大長度為 (760/2-20=360腿)。由于鋼巻的厚度和圈數不同，鋼巻內圓圓心距離地 面高度不一致，機械臂垂直軸-大Z軸升高距離采用人工設定,鋼春內圓 圓心距離地面高度參數設定后，機械臂自動升高到與鋼巻內圓圓心一致 高度。機械臂到達與鋼巻內圓圓心一致高度后，機械臂水平伸縮軸-x軸 伸長，將噴頭送入鋼巻內圓，移動距離可根據需要噴印內容行數不同設 定。X軸伸長完成后，手動控制噴頭旋轉避開鋼巻頭，點擊"開始"后， 機械臂小Z軸伸長，噴頭向鋼巻內圓臂移動到間隔20mm處停止，機械臂 旋轉軸和X軸開始配合進行噴印。
本發明的整個噴碼才幾系統的控制采用可編程邏輯控制器PLC進行所 有的過程控制和運動控制。PLC首先能夠完成對四個軸進行運動控制，在 對噴頭的位置進行調節時可以通過手操器進行調節，通過手操器上選擇 開關每個軸的調節均可以實現粗調和精調。對于所有與運動控制有關的 參數均可以實現在觸摸屏上進行現場設置。
本發明大Z軸控制^M成臂帶動噴頭升降；X軸控制噴頭伸縮進入鋼巻 內圓；旋轉軸控制噴頭在鋼巻內圓中旋轉；小Z軸控制噴頭在鋼巻內圓 中精確定位；本發明垂直軸-Z軸采用滾珠絲杠和直線導軌的傳動方式， 為了能夠實現Z軸的自鎖和提高驅動能力，Z軸采用具有剎車功能的交流 伺服電機配合行星輪減速器作為驅動系統；水平伸縮軸也采用滾珠絲杠 和直線導軌的傳動方式，絲杠的驅動采用步進電機；為了提高旋轉軸運 行的平滑，提高噴碼機的噴碼質量，旋轉軸的驅動采用步進電機配合行 星輪減速箱。
本發明PLC采用梯形圖進行編輯要求大Z軸從地面位置到達指定 位置的最大高度不小于900毫米，位置定位精度優于1毫米；X軸--懸臂 從起點伸出到指定位置的最大長度800毫米，位置定位精度優于1毫米； 旋轉軸(噴頭安裝軸)旋轉的角度為360度，角度定位精度優于0. 5度， 在旋轉軸上安裝位置傳感器，保證噴頭與鋼板內部的距離為20毫米； 整個設備要求盡可能的輕，便于移動，整個系統的人機界面采用觸摸屏， 同時配置手l喿器，利用手才喿器能夠實現四個軸的點動。
本發明在橫向軌道和滑塊兩端分別設置有導板限位X軸傳感器和固 定塊限位小Z軸傳感器，以保證整個裝置的運行安全。
本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現 有技術。
權利要求
1、一種鋼卷內圓噴碼裝置，由推車、控制裝置和電控噴頭構成，控制裝置設置在推車上，控制裝置設置由可編程邏輯控制器構成，其特征在于:推車上設置有一個縱向軌道，在縱向軌道上安置有一個機械臂，電控噴頭設置在機械臂的端頭上，有一個大Z軸電機設置在縱向軌道上端，大Z軸電機控制機械臂在縱向軌道上作上下移動。
2、 如權利要求l所述的鋼巻內圓噴碼裝置，其特征在于機械臂上 設置有一個橫向軌道，在橫向軌道上安置有一個導板，電控噴頭設置在 導板的端頭上，有一個X軸電機設置在導板上，X軸電機控制導板在橫向 軌道作橫向移動。
3、 如權利要求2所述的鋼巻內圓噴碼裝置，其特征在于導板上安 置有一個滑塊，滑塊上設置有一個固定塊，電控噴頭設置在固定塊上， 有一個小Z軸電機設置在滑塊上，小Z軸電才幾控制固定塊在滑塊上作上 下移動。
4、 如權利要求3所述的鋼巻內圓噴碼裝置，其特征在于固定塊內 設置有一個旋轉軸電機，旋轉軸電機控制固定塊作旋轉運動。
5、 如權利要求1-4所述的鋼巻內圓噴碼裝置，其特征在于可編 程邏輯控制器的控制輸出分別與大Z軸電機、X軸電機、小Z軸電機、旋 轉軸電機和電控噴頭相連接，PLC的輸入端分別與手動操作器和觸模控制 屏相連接。
6、 如權利要求2或3所述的鋼巻內圓噴碼裝置，其特征在于在橫 向軌道和滑塊兩端分別設置有導板限位X軸傳感器和固定塊限位小Z軸 傳感器。
全文摘要
本發明涉及一種鋼卷內圓噴碼裝置，由推車、控制裝置和電控噴頭構成，控制裝置設置在推車上，控制裝置設置采用PLC，其特點是推車上設置有一個縱向軌道，在縱向軌道上安置有一個機械臂，電控噴頭設置在機械臂的端頭上，有一個大Z軸電機設置在縱向軌道上端，大Z軸電機控制機械臂在縱向軌道上作上下移動。由于本發明采用由PLC控制機械臂的形式控制電控噴頭的升高、降低、前進、后退及在鋼卷內圓中旋轉噴印，使得本發明噴印起止點可在鋼卷內圈圓弧內360度任意設定，定位精度高，性能穩定；如果在電控噴頭內采用專用墨水和稀釋劑，墨水吸附能力強，不易擦除。本發明能夠實現自動化完成鋼卷內圓噴碼操作，提高工作效率，明顯改善鋼卷內圓噴碼效果。
文檔編號B41J25/00GK101386234SQ200810197370
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者余天博, 吳建濤, 吳智星, 薇 張, 李玲玲, 王章榮, 郭少玲, 銳 陳 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司