專利名稱：鋼板標(biāo)記打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在鋼板上自動(dòng)打印所需標(biāo)記或標(biāo)識(shí)的裝置，具體說(shuō)是一種 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的標(biāo)記或標(biāo)識(shí)，通過一定的控制和執(zhí)行系統(tǒng)，將其復(fù)原并打印在 鋼板上的機(jī)器。
背景技術(shù)：
在鋼板表面打上特定的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、技術(shù)標(biāo)志或特殊徽標(biāo)如錨印，既是軋鋼 廠防止鋼種混號(hào)、規(guī)格鑒別的一種質(zhì)量管理手段，也是根據(jù)出口產(chǎn)品的要求， 滿足訂貨方需要的技術(shù)措施，更是鋼板生產(chǎn)中的一個(gè)不可或缺的工藝環(huán)節(jié)。目 前，國(guó)內(nèi)鋼板標(biāo)記打印技術(shù)雖然有了一定的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)器打印范圍逐步擴(kuò) 大。但對(duì)于一些具有特定要求或特定的圖形仍然難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打印，而不得不 沿用手丁打印的方式。手工打印效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且差錯(cuò)率高，質(zhì)量難 以保證。國(guó)內(nèi)的機(jī)械自動(dòng)打印裝置多半采用點(diǎn)陣式打印機(jī)， 一是體積較大，二 是速度較慢，三是針的壽命低，四是適用范圍過窄，難以打出較復(fù)雜的標(biāo)記如 錨印等。而進(jìn)口的鋼板標(biāo)記打印設(shè)備，雖然自動(dòng)化程度較高，但卻價(jià)格昂貴， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難， 一般的鋼板生產(chǎn)廠家難以接受。而且，迄今為止也未見 具體的鋼板標(biāo)記打印設(shè)備方面的詳細(xì)資料和有關(guān)記載，因此也就無(wú)法予以借鑒 和考察。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是旨在提供一種體積小、適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定， 安全可靠，自動(dòng)化程度高，價(jià)格低廉，使用壽命長(zhǎng)的鋼板標(biāo)記打印機(jī)。
為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
本發(fā)明鋼板標(biāo)記打印機(jī)，是由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、打印系統(tǒng)及連接部件 所組成；控制系統(tǒng)包括外接計(jì)算機(jī)、啟動(dòng)開關(guān)、16針插座、限位器；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 包括電機(jī)、氣動(dòng)閥及風(fēng)接口；打印系統(tǒng)包括針座、打印針以及X軸、Y軸各自 獨(dú)立的導(dǎo)軌、滑軌、皮帶、皮帶輪、連接器；連接部件包括蓋板、背板、壓板 及拉桿；X軸導(dǎo)軌安裝在背板一側(cè)，另一側(cè)安有X軸電機(jī)并與X軸皮帶輪連接， 皮帶輪上的皮帶通過連接器與X軸滑軌相連，X軸滑軌通過導(dǎo)軌珠槽鎖于X軸 導(dǎo)軌上并沿X軸導(dǎo)軌滑動(dòng)；Y軸導(dǎo)軌固定在X軸滑軌上，并可隨X軸滑軌移動(dòng)， Y軸滑軌則通過導(dǎo)軌珠槽鎖于Y軸導(dǎo)軌上并沿其滑動(dòng)，連接器將其與皮帶連接 并可隨其運(yùn)動(dòng)；針座固定在Y軸滑軌上，通過X軸與Y軸兩根相互垂直的直線 導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)連接，使打印針形成一個(gè)在垂直坐標(biāo)系中完成曲線運(yùn)動(dòng)的軌 跡，利用高頻氣動(dòng)閥控制打印針的氣流通斷，使步進(jìn)電機(jī)通過同步皮帶傳動(dòng)打 印針按預(yù)定軌跡動(dòng)作，打印出設(shè)定標(biāo)記。
所述的電機(jī)為兩臺(tái)混合式5相步進(jìn)電機(jī)，X軸與Y軸打印系統(tǒng)分別由X軸 電機(jī)和Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)X軸皮帶輪、皮帶和Y軸皮帶輪、皮帶。
所述的導(dǎo)軌與滑軌為模組化的自潤(rùn)式直線滑軌，自潤(rùn)模組由潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)、連 接器及可拆換式油箱組成。
所述的啟動(dòng)開關(guān)為渦流式檢測(cè)丌關(guān)；氣動(dòng)閥為直動(dòng)式高頻電磁氣動(dòng)閥，頻 率200次/秒。
所述的打印針為高頻碳化物打印針，標(biāo)記速度為200 300次/秒。
本發(fā)明之鋼板標(biāo)記打印機(jī)的工作原理是操作者將所需標(biāo)記的內(nèi)容如文字或 圖形，通過專用軟件輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)識(shí)別處理后經(jīng)控制器輸出脈沖來(lái)控制 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)X、 Y軸的傳動(dòng)與打印系統(tǒng)，按照計(jì)算機(jī)指令的 軌跡帶動(dòng)高頻沖擊的打印針運(yùn)行，從而使鋼板表面打出由連續(xù)點(diǎn)陣組成的標(biāo)記，
即所需的設(shè)定標(biāo)記。
由于本發(fā)明采用上述技術(shù)措施，因而具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
采用計(jì)算機(jī)識(shí)別和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)打印過程自動(dòng)進(jìn)行，打印標(biāo)記準(zhǔn)確、規(guī)范；打 印針沖擊頻率高，標(biāo)記速度可達(dá)200 300次/秒，適合大生產(chǎn)應(yīng)用；打印深度達(dá) 3mm，滿足各種深度標(biāo)記的需要，標(biāo)識(shí)持久可靠；打印針與鋼板的沖擊力小， 不僅工件不變形，沒有熱損傷。而且針的使用壽命提高；體積小，整個(gè)外形尺 寸為210X220mm;且拆卸、維修方便，使用簡(jiǎn)單，移動(dòng)靈活；使用零部件通用 性強(qiáng)，價(jià)格便宜，易于購(gòu)買或自行制作；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作安 全可靠，準(zhǔn)確率達(dá)100%。


圖1是鋼板標(biāo)記打印機(jī)主視圖。 圖2是鋼板標(biāo)記打印機(jī)俯視圖。 圖3是鋼板標(biāo)記打印機(jī)右視圖。 圖4是鋼板標(biāo)記打印機(jī)工作流程圖。
圖中Y軸電機(jī)l、 Y軸限位器2、 Y軸皮帶輪3、壓板4、 X軸電機(jī)5、 X軸 導(dǎo)軌6、 X軸皮帶輪7、背板8、 X軸皮帶9、 Y軸皮帶IO、皮帶連接器ll、 X軸 滑軌12、 Y軸滑軌13、 Y軸導(dǎo)軌14、針座15、打印針16、 16針插座17、風(fēng)接 口 18、氣動(dòng)閥19、啟動(dòng)開關(guān)20、 X軸限位開關(guān)21、 Y軸限位開關(guān)22、拉桿孔 23、 X軸限位器24、蓋板25。
具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明鋼板標(biāo)記打印機(jī)，是由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、打印系統(tǒng)及連接部件
所組成；控制系統(tǒng)包括外接計(jì)算機(jī)、啟動(dòng)開關(guān)、16針插座、限位器；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 包括電機(jī)、氣動(dòng)閥及風(fēng)接口；打印系統(tǒng)包括針座、打印針以及x軸、y軸各自獨(dú) 立的導(dǎo)軌、滑軌、皮帶、皮帶輪、連接器；連接部件包括蓋板、背板、壓板及 拉桿等。
由圖1、圖2、圖3中可見，Y軸電機(jī)l、 Y軸限位器2及Y軸皮帶輪3的一 端均固定于壓板4之上。X軸電機(jī)5、 X軸導(dǎo)軌6、 X軸皮帶輪7及X軸限位器 24安裝在背板8上。X軸皮帶輪7與Y軸皮帶輪3上分別裝有皮帶9和皮帶10， 通過連接器11將皮帶9與X軸滑軌12、皮帶10與Y軸滑軌13連接，使滑軌與 所連接的皮帶一起運(yùn)動(dòng)。X軸滑軌12通過導(dǎo)軌珠槽的相互卡合作用鎖于X軸導(dǎo) 軌6上，并可沿著X軸導(dǎo)軌6滑動(dòng)；Y軸導(dǎo)軌14固定在X軸滑軌12上，并隨 X軸滑軌12移動(dòng)，Y軸滑軌13則通過導(dǎo)軌珠槽鎖于Y軸導(dǎo)軌14上，并可沿導(dǎo) 軌滑動(dòng)。從而使Y軸滑軌13在沿著X軸運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，可沿著Y軸運(yùn)動(dòng)，形成 一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡。針座15固定在Y軸滑軌13上，打印針16通過螺紋連接， 緊固在針座15上，通過X軸與Y軸兩根相互垂直的直線導(dǎo)軌和傳動(dòng)連接，使 打印針形成一個(gè)在垂直坐標(biāo)系中實(shí)現(xiàn)曲線運(yùn)動(dòng)，利用高頻氣動(dòng)閥控制打印針的 氣流通斷，使步進(jìn)電機(jī)通過同步皮帶傳動(dòng)打印針按預(yù)定軌跡動(dòng)作，打印出設(shè)定 標(biāo)記。
外接計(jì)算機(jī)通過連接電纜與16針插座17連接；外部壓縮空氣通過風(fēng)接口
18和連接管路與氣動(dòng)閥19相連。16針插座17與風(fēng)接口 18均鑲在蓋板25上。
X軸限位器24上裝有X軸限位開關(guān)21;同樣，Y軸限位器2上亦裝有Y 軸限位開關(guān)22,以實(shí)現(xiàn)O位檢測(cè)和限定的作用。
各組件組裝完畢后，將4根拉桿分別穿過拉桿孔23，用螺絲固緊在前后蓋 板25上。
釆用的電機(jī)為混合式5相步進(jìn)電機(jī)，其定位基本單位(分辨率)為0.72° (全步級(jí))/0.36。(半步級(jí))，停止定位精度誤差皆在士3分(±0.05° )以內(nèi)， 且無(wú)累計(jì)誤差，故可達(dá)到高精度的定位控制。
采用的導(dǎo)軌與滑軌為模組化的自潤(rùn)式直線滑軌，自潤(rùn)模組由潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)、連 接器及可拆換式油箱組成。潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)利用毛細(xì)原理的導(dǎo)油物質(zhì)，在滑軌與導(dǎo)軌 相對(duì)移動(dòng)時(shí)，將潤(rùn)滑油涂抹至導(dǎo)軌珠槽表面進(jìn)行潤(rùn)滑；連接器固定在滑軌的端 蓋上，當(dāng)可拆換式油箱利用快速卡合機(jī)構(gòu)安裝至滑軌上之后，油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油 經(jīng)由導(dǎo)油元件送至連接器內(nèi)，提供充足的潤(rùn)滑用油。不僅可延長(zhǎng)導(dǎo)軌與滑軌的 使用周期，而且具有拆裝方便，易于維護(hù)，節(jié)省成本，清潔環(huán)保的特點(diǎn)，尤其 適合于特殊條件如粉塵、油污和水氣環(huán)境下使用。
啟動(dòng)開關(guān)20采用渦流式接近開關(guān)，鑲嵌于蓋板25上。檢測(cè)的物體必須是 導(dǎo)電體，利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的開關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦 流。該渦流反作用于接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)變化，由此識(shí)別有無(wú)導(dǎo)電 體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。
氣動(dòng)閥19為直動(dòng)式高頻電磁氣動(dòng)閥，通電時(shí)電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件 從閥座上提起，闊門打開；斷電時(shí)電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥 門關(guān)閉。其特點(diǎn)是在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)仍能正常工作，頻率在200次/秒左右， 可連續(xù)工作。
打印針16為高頻碳化物打印針，在各種材料上的標(biāo)記速度均可達(dá)到200 300次/秒，無(wú)論在平坦或凸、凹面上只要高度差在3mm以內(nèi)皆可打印出合格的 鋼板標(biāo)記。且由于針座15與打印針16的連接牢固，針的材質(zhì)堅(jiān)實(shí)耐磨，因此 使用壽命延長(zhǎng)。
本發(fā)明之鋼板標(biāo)記打印機(jī)的工作原理是操作者將所需標(biāo)記的內(nèi)容如文字或
圖形，通過專用軟件輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)識(shí)別處理后經(jīng)控制器輸出脈沖來(lái)控制
步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)X、 Y軸的傳動(dòng)與打印系統(tǒng)，按照計(jì)算機(jī)指令的 軌跡帶動(dòng)高頻沖擊的打印針運(yùn)行，從而使鋼板表面打出由連續(xù)點(diǎn)陣組成的標(biāo)記， 即所需的設(shè)定標(biāo)記。其主要工作流程如圖4所示。計(jì)算機(jī)處理器將TTL (晶體 管一晶體管邏輯電平)信號(hào)并口輸出給下位機(jī)的控制器，下位機(jī)控制器接收后 通過脈寬調(diào)制和脈沖分配來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及啟動(dòng)氣動(dòng)閥，帶動(dòng)標(biāo)記打印系統(tǒng)按照 規(guī)定動(dòng)作指令將標(biāo)記打印至鋼板上；同時(shí)將打印部分的狀態(tài)信號(hào)由并口又反饋 回計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)打印部分的監(jiān)控。
權(quán)利要求
1、一種鋼板標(biāo)記打印機(jī)，其特征在于，它是由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、打印系統(tǒng)及連接部件所組成；控制系統(tǒng)包括外接計(jì)算機(jī)、啟動(dòng)開關(guān)、16針插座、限位器；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)、氣動(dòng)閥及風(fēng)接口；打印系統(tǒng)包括針座、打印針以及X軸、Y軸各自獨(dú)立的導(dǎo)軌、滑軌、皮帶、皮帶輪、連接器；連接部件包括蓋板、背板、壓板及拉桿；X軸導(dǎo)軌安裝在背板一側(cè)，另一側(cè)安有X軸電機(jī)并與X軸皮帶輪連接，皮帶輪上的皮帶通過連接器與X軸滑軌相連，X軸滑軌通過導(dǎo)軌珠槽鎖于X軸導(dǎo)軌上并沿X軸導(dǎo)軌滑動(dòng)；Y軸導(dǎo)軌固定在X軸滑軌上，并可隨X軸滑軌移動(dòng)，Y軸滑軌亦通過導(dǎo)軌珠槽鎖于Y軸導(dǎo)軌上并沿其滑動(dòng)，連接器將其與皮帶連接并可隨其運(yùn)動(dòng)；針座固定在Y軸滑軌上，通過X軸與Y軸兩根相互垂直的直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)連接，使打印針形成一個(gè)在垂直坐標(biāo)系中完成曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡，利用高頻氣動(dòng)閥控制打印針的氣流通斷，使步進(jìn)電機(jī)通過同步皮帶傳動(dòng)打印針按預(yù)定軌跡動(dòng)作，打印出設(shè)定標(biāo)記。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板標(biāo)記打印機(jī)，其特征在于，所述的電機(jī)為兩 臺(tái)混合式5相步進(jìn)電機(jī)，X軸與Y軸打印系統(tǒng)分別由X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng) X軸皮帶輪、皮帶和Y軸皮帶輪、皮帶。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板標(biāo)記打印機(jī)，其特征在于，所述的導(dǎo)軌與滑 軌為模組化的自潤(rùn)式直線滑軌，自潤(rùn)模組由潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)、連接器及可拆換式油箱 組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板標(biāo)記打印機(jī)，其特征在于，所述的啟動(dòng)開關(guān) 為渦流式檢測(cè)開關(guān)；氣動(dòng)閥為直動(dòng)式高頻電磁氣動(dòng)閥，頻率200次/秒。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板標(biāo)記打印機(jī)，其特征在于，所述的打印針為 高頻碳化物打印針，標(biāo)記速度為200 300次/秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼板標(biāo)記打印機(jī)，由外接計(jì)算機(jī)、啟動(dòng)開關(guān)、限位器、電機(jī)、氣動(dòng)閥、風(fēng)接口、打印針以及X、Y軸獨(dú)立的導(dǎo)軌、滑軌、皮帶、皮帶輪、連接器組成。X軸滑軌鎖于X軸導(dǎo)軌上并沿其滑動(dòng)；Y軸導(dǎo)軌固定在X軸滑軌，Y軸滑軌鎖于Y軸導(dǎo)軌。針座固定在Y軸滑軌上，通過X軸與Y軸兩根相互垂直的直線運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)，使打印針形成一個(gè)在垂直坐標(biāo)系中完成曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡，氣動(dòng)閥控制打印針的氣流通斷，使電機(jī)通過同步皮帶傳動(dòng)打印出設(shè)定標(biāo)記。本發(fā)明打印標(biāo)記準(zhǔn)確，頻率高、速度快，標(biāo)識(shí)持久可靠；體積小，拆修方便，使用簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，性能穩(wěn)定，準(zhǔn)確率達(dá)100％。適用于各種鋼板標(biāo)記的打印。
文檔編號(hào)B41J3/00GK101104341SQ200710012
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
發(fā)明者波 姜, 孫啟斌, 孫明君, 張朝鋒 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司