專利名稱：凸輪軸工裝夾具及其自動(dòng)打印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車行業(yè)中凸輪軸打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤旨一種主要 應(yīng)用于汽車行業(yè)中的動(dòng)力車間凸輪軸生產(chǎn)線的凸輪軸工裝夾具及其 自動(dòng)打印方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車行業(yè)生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大，車型不斷增多，動(dòng)力車間凸輪 軸生產(chǎn)線由原來(lái)單一凸輪軸產(chǎn)品轉(zhuǎn)向多類多型號(hào)，以往的凸輪軸打 印機(jī)只能針對(duì)單一品進(jìn)行打印，凸輪軸不能進(jìn)行防錯(cuò)、打標(biāo)及掃描 等缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足之處，本發(fā)明的主要目的旨在提供一種通過(guò) 工裝夾具、供氣裝置和凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印方法，達(dá)到針對(duì) 不同的凸輪軸進(jìn)行防錯(cuò)、打標(biāo)及掃描的凸輪軸工裝夾具及其自動(dòng)打 印方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是硬件部分主要解決工裝夾具如何 改進(jìn)問(wèn)題；軟件部分主要解決如何通過(guò)可編程邏輯控制器PLC，控 制電源、氣源的供氣和控制問(wèn)題，使之如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打印等有關(guān)技 術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該裝置主要由凸 輪軸打標(biāo)系統(tǒng)等硬件部分組成，包括工裝夾具、供氣裝置、氣動(dòng)
元件箱、電氣箱、型材防護(hù)網(wǎng)和PANEL箱等部件，所述的工裝夾具由 凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)、頂針推動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、凸輪軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、凸 輪軸夾緊機(jī)構(gòu)、打印位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)和掃描位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，各部 件組合為一整體的工裝夾具，該裝置至少還包括一凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)托架、前支撐、凸輪定位塊、導(dǎo)軌支 撐、導(dǎo)軌座、導(dǎo)向軸、判型傳感器壓桿A、判型傳感器壓桿B、壓桿 座、判型塊、傳感器支架、上底板和抬升汽缸組成，其中旋轉(zhuǎn)托架用螺釘固定在導(dǎo)向軸上，中間通過(guò)螺釘固定在抬升汽 缸上，導(dǎo)向軸在導(dǎo)軌座中上下滑動(dòng)，導(dǎo)軌座用螺釘固定在導(dǎo)軌支撐上，前支撐、凸輪定位塊和導(dǎo)軌支撐都用M6內(nèi)六角螺釘固定在上底 板上；一凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊汽缸、夾緊尼龍、夾緊塊、連桿、軸 銷、直線導(dǎo)軌上、夾塊座和軸組成，其中夾緊尼龍用十字沉頭螺釘固定在夾緊塊上，夾緊塊通過(guò)緊釘螺 釘固定在軸上，軸穿在兩個(gè)夾塊座中，兩端通過(guò)軸用擋圈擋住，夾 緊塊后端開有長(zhǎng)圓孔通過(guò)軸銷連接在夾緊汽缸上； 所述凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)和凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)六角螺釘固定在直線 導(dǎo)軌的滑塊上，在打印推動(dòng)汽缸的推動(dòng)下在打印位置和旋轉(zhuǎn)定位位 置移動(dòng)，打印推動(dòng)汽缸安裝在打印推動(dòng)汽缸前支撐和打印推動(dòng)汽缸 后支撐上；下層固定在中底板上通過(guò)掃描推動(dòng)汽缸的推動(dòng)在掃描位置和打 印位置之間來(lái)回移動(dòng)，移動(dòng)精度由直線導(dǎo)軌下控制，掃描推動(dòng)汽缸 安裝在掃描推動(dòng)汽缸前支撐和掃描推動(dòng)汽缸后支撐上；擋塊用來(lái)控 制汽缸來(lái)回的位置；整套工裝夾具固定在大底板上，在大底板上還裝有拖鏈，用于 穿來(lái)回移動(dòng)的電線和氣管，拖鏈通過(guò)拖鏈連接塊連接在底板上。所述的凸輪軸工裝夾具的供氣裝置包括可編程邏輯控制器 PLC、氣源處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、掃描器、打印機(jī)的控制器、打
標(biāo)機(jī)、氣缸夾具、電磁閥、按鈕、報(bào)警和傳感器；其中一可編程邏輯控制器PLC—側(cè)的輸入輸出端分別與工業(yè)總線、 電源線和以太網(wǎng)的輸出輸入端相連接；另一側(cè)一路的輸入輸出端與 打印機(jī)的控制器的輸出輸入端相連接，另一路的輸入輸出端通過(guò) 1/0信號(hào)分別與電磁閥、按鈕A、報(bào)警、傳感器和按鈕B的輸出輸入 端相連接；氣源處理單元A —側(cè)的輸入輸出端分別與氣源處理單元B和氣 源線路端口的輸出輸入端相連接；另一側(cè)設(shè)有二路的輸入輸出端與 打標(biāo)機(jī)的輸出輸入端相連接；氣源處理單元B另一側(cè)的輸入輸出端 與電磁閥的輸出輸入端相連接；可編程邏輯控制器PLC控制所有信號(hào)的輸入輸出，控制電磁閥 的通斷電，電磁閥吸合帶動(dòng)氣缸推出，從而帶動(dòng)機(jī)械夾具動(dòng)作；控 制打印機(jī)的控制器，從而控制打印機(jī)的自動(dòng)打?。豢刂茠呙杵鞯淖?動(dòng)掃描；控制按鈕A燈，報(bào)警和傳感器各部件；信號(hào)轉(zhuǎn)換A —側(cè)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換B和工業(yè)總線的 輸出輸入端相連接，另一側(cè)的輸入輸出端與掃描器的輸出輸入端相 連接；信號(hào)轉(zhuǎn)換B —側(cè)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換A和工業(yè)總線 的輸出輸入端相連接，另一側(cè)的輸入輸出端與打印機(jī)的控制器的輸 出輸入端相連接；一掃描器的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換A和以太網(wǎng)的輸出輸入 端相連接；一打印機(jī)的控制器的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換B、電源線、 可編程邏輯控制器PLC和打標(biāo)機(jī)的輸出輸入端相連接；一氣缸夾具的一側(cè)的輸入輸出端分別與電磁閥的輸出輸入端相 連接；另一側(cè)的輸入輸出端通過(guò)接口與工裝夾具的輸出輸入端相連 接。一種凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印方法，該方法通過(guò)供氣裝置中 的可編程邏輯控制器PLC、氣源處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、掃描器、打印機(jī)的控制器、打標(biāo)機(jī)、氣缸夾具、電磁閥、按鈕、報(bào)警、傳感 器和工裝夾具，來(lái)實(shí)現(xiàn)凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印，該自動(dòng)打印的 具體工作步驟是-步驟1.上料初始化后就上料； 步驟2.雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)執(zhí)行完上料模塊后，則進(jìn)入雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)模塊；步驟3.傳感器判斷凸輪軸型號(hào)執(zhí)行完雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)模塊后，則進(jìn)入傳感 器判斷凸輪軸型號(hào)模塊；步驟4.凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起執(zhí)行完傳感器判斷凸輪軸型號(hào)模塊后，則進(jìn)入凸輪軸抬起氣 缸將凸輪軸抬起模塊；步驟5.頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印端面執(zhí)行完凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起模塊后，則進(jìn)入頂針氣缸 將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印端面模塊；步驟6.凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在 齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行完頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印 端面模塊后，則進(jìn)入凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng) 安裝在齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)模塊；步驟7.頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)執(zhí)行完凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在 齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)模塊后，則進(jìn)入頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸 旋轉(zhuǎn)模塊；
步驟8.待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔 在水平位置執(zhí)行完頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)模塊后，則進(jìn)入待 齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔在水平位置模 塊；步驟9.夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊 執(zhí)行完待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔 在水平位置模塊后，則進(jìn)入夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊模塊； 步驟10.打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位 執(zhí)行完夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊模塊后，則進(jìn)入打印推動(dòng)氣缸 將凸輪軸推動(dòng)到打印工位模塊；步驟11.鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印執(zhí)行完打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位模塊后，則進(jìn) 入鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印模塊；步驟12.打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置執(zhí)行完鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印模塊后，則進(jìn) 入打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置；步驟13. 二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù) 執(zhí)行完打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置模塊 后，則進(jìn)入二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)模塊；步驟14.整個(gè)過(guò)程結(jié)束，凸輪軸復(fù)位到初始位置，報(bào)警燈亮綠 燈，等待操作人員處理執(zhí)行完二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)模塊后， 則進(jìn)入整個(gè)過(guò)程結(jié)束，凸輪軸復(fù)位到初始位置，報(bào)警燈亮綠燈，等 待操作人員處理模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明能針對(duì)不同的凸輪軸進(jìn)行防錯(cuò)、 打標(biāo)及掃描；凸輪軸端面2個(gè)工藝孔和凸輪的相對(duì)位置是隨機(jī)的， 所以采用凸輪定位時(shí)，打印斷面的2個(gè)孔位置是不固定的，鋼針打
印機(jī)進(jìn)行打印時(shí)必須避讓兩個(gè)孔，否則將損壞鋼針打印機(jī)，這是關(guān)鍵所在；具有使用方便、品種繁多等優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 附圖1為本發(fā)明工裝夾具整體結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本發(fā)明大底版上部件結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為本發(fā)明夾緊汽缸安裝位置結(jié)構(gòu)示意圖; 附圖4為本發(fā)明供氣電路原理圖； 附圖5為本發(fā)明自動(dòng)打印方法流程方框示意圖;附圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1— 旋轉(zhuǎn)托架；2— 前支撐；3— 凸輪定位塊； 4一導(dǎo)軌支撐；5— 導(dǎo)軌座；6— 導(dǎo)向軸；7— 判型傳感器壓桿A;8— 判型傳感器壓桿B; 9一壓桿座； IO—判型塊； ll一傳感器支架； 13—上底板； 14一中底板；15— 拖鏈；16— 直線導(dǎo)軌下；17— 抬升汽缸；50— 可編程邏輯控制器PLC;51— 氣源處理單元A;52— 信號(hào)轉(zhuǎn)換A;53— 掃描器；54— 打印機(jī)的控制器；55— 打標(biāo)機(jī)；56— 氣缸夾具；57— 電磁閥；58— 按鈕A;59— 報(bào)警；60— 傳感器；61— 按鈕B;71— 氣源處理單元B;72— 信號(hào)轉(zhuǎn)換B;
18—夾緊汽缸； 19一夾緊尼龍；20— 夾緊塊；21— 連桿；22— 軸銷；24— 直線導(dǎo)軌上；25— 夾塊座；27— 軸；28— 擋塊；29— 打印推動(dòng)汽缸；30— 打印推動(dòng)汽缸前支撐；31— 打印推動(dòng)汽缸后支撐；33— 掃描推動(dòng)汽缸前支撐；34— 拖鏈連接塊； 38—大底板；80— 上料；81— 雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)；82— 傳感器判斷凸輪軸型號(hào)；83— 凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起；84— 頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印端面；85— 凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在齒輪軸 上的頂針旋轉(zhuǎn)；86— 頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)；87— 待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔在水 平位置；88— 夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊；89— 打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位；90— 鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印；91一打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置；92— 二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)；93— 整個(gè)過(guò)程具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱附圖1、 2、 3、 4、 5所示，本發(fā)明能針對(duì)不同的凸輪軸 進(jìn)行防錯(cuò)、打標(biāo)及掃描。凸輪軸端面2個(gè)工藝孔和凸輪的相對(duì)位置 是隨機(jī)的，所以采用凸輪定位時(shí)，打印斷面的2個(gè)孔位置是不固定 的，鋼針打印機(jī)進(jìn)行打印時(shí)必須避讓兩個(gè)孔，否則將損壞鋼針打印 機(jī)，這是關(guān)鍵所在。本發(fā)明裝置主要由凸輪軸打標(biāo)系統(tǒng)硬件部分組成，包括工裝 夾具、供氣裝置、氣動(dòng)元件箱、電氣箱、型材防護(hù)網(wǎng)和PANEL箱部 件，所述的工裝夾具由凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)、頂針推動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、 凸輪軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)、打印位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)和掃描位置 推動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，各部件組合為一整體的工裝夾具，該裝置至少還包 括一凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)托架1、前支撐2、凸輪定位塊3、導(dǎo) 軌支撐4、導(dǎo)軌座5、導(dǎo)向軸6、判型傳感器壓桿A7、判型傳感器壓 桿B8、壓桿座9、判型塊IO、傳感器支架ll、上底板13和抬升汽 缸17組成，其中旋轉(zhuǎn)托架1用螺釘固定在導(dǎo)向軸6上，中間通過(guò)螺釘固定在抬升 汽缸17上，導(dǎo)向軸6在導(dǎo)軌座5中上下滑動(dòng)，導(dǎo)軌座5用螺釘固定 在導(dǎo)軌支撐4上，前支撐2、凸輪定位塊3和導(dǎo)軌支撐4都用M6內(nèi) 六角螺釘固定在上底板13上；一凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊汽缸18、夾緊尼龍19、夾緊塊20、 連桿21、軸銷22、直線導(dǎo)軌上24、夾塊座25和軸27組成，其中 夾緊尼龍19用十字沉頭螺釘固定在夾緊塊20上，夾緊塊20 通過(guò)緊釘螺釘固定在軸27上，軸27穿在兩個(gè)夾塊座25中，兩端通 過(guò)軸用擋圈擋住，夾緊塊20后端開有長(zhǎng)圓孔通過(guò)軸銷22連接在夾 緊汽缸上；所述凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)和凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)六角螺釘固定在 直線導(dǎo)軌的滑塊上，在打印推動(dòng)汽缸29的推動(dòng)下在打印位置和旋轉(zhuǎn) 定位位置移動(dòng)，打印推動(dòng)汽缸29安裝在打印推動(dòng)汽缸前支撐30和打 印推動(dòng)汽缸后支撐31上；下層固定在中底板14上通過(guò)掃描推動(dòng)汽缸的推動(dòng)在掃描位置和 打印位置之間來(lái)回移動(dòng)，移動(dòng)精度由直線導(dǎo)軌下16控制，掃描推動(dòng) 汽缸安裝在掃描推動(dòng)汽缸前支撐33和掃描推動(dòng)汽缸后支撐31上;' 擋塊28用來(lái)控制汽缸來(lái)回的位置；整套工裝夾具固定在大底板38上，在大底板38上還裝有拖鏈 15，用于穿來(lái)回移動(dòng)的電線和氣管，拖鏈15通過(guò)拖鏈連接塊34連 接在底板上。請(qǐng)參閱附圖4所示，所述的凸輪軸工裝夾具的供氣裝置包括 可編程邏輯控制器PLC50、氣源處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、掃描器 53、打印機(jī)的控制器54、打標(biāo)機(jī)55、氣缸夾具56、電磁閥57、按 鈕、報(bào)警59和傳感器60;其中一可編程邏輯控制器PLC50 —側(cè)的輸入輸出端分別與工業(yè)總 線、電源線和以太網(wǎng)的輸出輸入端相連接；另一側(cè)一路的輸入輸出 端與打印機(jī)的控制器54的輸出輸入端相連接，另一路的輸入輸出端 通過(guò)1/0信號(hào)分別與電磁閥57、按鈕A58、報(bào)警59、傳感器60和 按鈕B61的輸出輸入端相連接；氣源處理單元A51 —側(cè)的輸入輸出端分別與氣源處理單元B71 和氣源線路端口的輸出輸入端相連接；另一側(cè)設(shè)有二路的輸入輸出 端與打標(biāo)機(jī)55的輸出輸入端相連接；氣源處理單元B71另一側(cè)的輸 入輸出端與電磁閥57的輸出輸入端相連接； 可編程邏輯控制器PLC 50控制所有信號(hào)的輸入輸出，控制電磁 閥57的通斷電，電磁閥57吸合帶動(dòng)氣缸推出，從而帶動(dòng)機(jī)械夾具 動(dòng)作；控制打印機(jī)的控制器54，從而控制打印機(jī)的自動(dòng)打?。豢刂?掃描器53的自動(dòng)掃描；控制按鈕A 58燈，報(bào)警59和傳感器60各部 件；信號(hào)轉(zhuǎn)換A 52—側(cè)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換B 72和工業(yè) 總線的輸出輸入端相連接，另一側(cè)的輸入輸出端與掃描器53的輸出 輸入端相連接；信號(hào)轉(zhuǎn)換B72—側(cè)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換A52 和工業(yè)總線的輸出輸入端相連接，另一側(cè)的輸入輸出端與打印機(jī)的 控制器54的輸出輸入端相連接；一掃描器53的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換A52和以太網(wǎng)的輸出 輸入端相連接；一打印機(jī)的控制器54的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換B72、電源 線、可編程邏輯控制器PLC 50和打標(biāo)機(jī)55的輸出輸入端相連接；一氣缸夾具56的一側(cè)的輸入輸出端分別與電磁閥57的輸出輸 入端相連接；另一側(cè)的輸入輸出端通過(guò)接口與工裝夾具的輸出輸入 端相連接。請(qǐng)參閱附圖5所示， 一種凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印方法，該 方法通過(guò)供氣裝置中的可編程邏輯控制器PLC 50、氣源處理單元、 信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、掃描器53、打印機(jī)的控制器54、打標(biāo)機(jī)55、氣缸 夾具56、電磁閥57、按鈕、報(bào)警59、傳感器60和工裝夾具，來(lái)實(shí) 現(xiàn)凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印，該自動(dòng)打印的具體工作步驟是步驟1.上料80 初始化后就上料80;步驟2.雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)81執(zhí)行完上料80模塊后，則進(jìn)入雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟 動(dòng)81模塊；
步驟3.傳感器判斷凸輪軸型號(hào)82執(zhí)行完雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)81模塊后，則進(jìn)入傳 感器判斷凸輪軸型號(hào)82模塊；步驟4.凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起83執(zhí)行完傳感器判斷凸輪軸型號(hào)82模塊后，則進(jìn)入凸輪軸抬起 氣缸將凸輪軸抬起83模塊；步驟5.頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印 端面84執(zhí)行完凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起83模塊后，則進(jìn)入頂針 氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印端面84模塊；步驟6.凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在 齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)85執(zhí)行完頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印 端面84模塊后，則進(jìn)入凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶 動(dòng)安裝在齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)85模塊；步驟7.頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)86執(zhí)行完凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在 齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)85模塊后，則進(jìn)入頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪 軸旋轉(zhuǎn)86模塊；步驟8.待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔 在水平位置87執(zhí)行完頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)86模塊后，則進(jìn)入 待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔在水平位置 S7模塊；'步驟9.夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊88執(zhí)行完待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔 在水平位置87模塊后，則進(jìn)入夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊88模塊；
步驟10.打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位89執(zhí)行完夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊88模塊后，則進(jìn)入打印推動(dòng)氣 缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位89模塊；步驟ll.鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印90執(zhí)行完打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位89模塊后，則 進(jìn)入鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印90模塊；步驟12.打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置91 執(zhí)行完鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印90模塊后，則 進(jìn)入打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置91;步驟13. 二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)92 執(zhí)行完打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置91模 塊后，則進(jìn)入二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)92模塊； 步驟14.整個(gè)過(guò)程結(jié)束，凸輪軸復(fù)位到初始位置，報(bào)警燈亮綠 燈，等待操作人員處理93執(zhí)行完二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)92模塊 后，則進(jìn)入整個(gè)過(guò)程結(jié)束，凸輪軸復(fù)位到初始位置，報(bào)警燈亮綠燈， 等待操作人員處理93模塊。 本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別型號(hào)及打印相關(guān)可識(shí)別碼和二維碼(DataMatrix);系統(tǒng)能自動(dòng)掃描二維碼(DataMatrix); 系統(tǒng)能自動(dòng)記錄掃描的二維碼到現(xiàn)有的凸輪軸追溯系統(tǒng)； 本發(fā)明的工裝夾具由以下幾部分組成凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)l.操作人員將凸輪軸定位在支架上；2. 判型傳感器根據(jù)凸輪軸形狀的區(qū)別判斷凸輪軸的型號(hào),傳給PLC,控制打印內(nèi)容；3. 型號(hào)判斷結(jié)束，抬升汽缸將凸輪軸抬起,使凸輪 離開定位塊,以便后面旋轉(zhuǎn)； 頂針推動(dòng)機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)使頂針接觸到工件表面，頂針后面裝有 壓簧，使頂針對(duì)凸輪軸端面有一定的力；凸輪軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)由一組齒輪齒條和氣缸組成，氣缸推出 時(shí)使頂針在工件表面滑動(dòng)，直到頂針進(jìn)入工件端 面小孔后繼續(xù)拖動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)，氣缸收回時(shí)拉動(dòng) 凸輪軸定位。凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)等工件定位準(zhǔn)確后夾緊凸輪軸，為后面打印掃 描所用；打印位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)把工件推到打印位置，然后進(jìn)行二維碼打??； 掃描位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)把工件推到掃描位置，然后進(jìn)行二維碼掃描，把掃描數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)。
權(quán)利要求
1、一種凸輪軸工裝夾具，該裝置主要由凸輪軸打標(biāo)系統(tǒng)硬件部分組成，包括工裝夾具、供氣裝置、氣動(dòng)元件箱、電氣箱、型材防護(hù)網(wǎng)和PANEL箱部件，其特征在于所述的工裝夾具由凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)、頂針推動(dòng)機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、凸輪軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)、打印位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)和掃描位置推動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，各部件組合為一整體的工裝夾具，該裝置至少還包括一凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)托架(1)、前支撐(2)、凸輪定位塊(3)、導(dǎo)軌支撐(4)、導(dǎo)軌座(5)、導(dǎo)向軸(6)、判型傳感器壓桿A(7)、判型傳感器壓桿B(8)、壓桿座(9)、判型塊(10)、傳感器支架(11)、上底板(13)和抬升汽缸(17)組成，其中旋轉(zhuǎn)托架(1)用螺釘固定在導(dǎo)向軸(6)上，中間通過(guò)螺釘固定在抬升汽缸(17)上，導(dǎo)向軸(6)在導(dǎo)軌座(5)中上下滑動(dòng)，導(dǎo)軌座(5)用螺釘固定在導(dǎo)軌支撐(4)上，前支撐(2)、凸輪定位塊(3)和導(dǎo)軌支撐(4)都用M6內(nèi)六角螺釘固定在上底板(13)上；一凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊汽缸(18)、夾緊尼龍(19)、夾緊塊(20)、連桿(21)、軸銷(22)、直線導(dǎo)軌上(24)、夾塊座(25)和軸(27)組成，其中夾緊尼龍(19)用十字沉頭螺釘固定在夾緊塊(20)上，夾緊塊(20)通過(guò)緊釘螺釘固定在軸(27)上，軸(27)穿在兩個(gè)夾塊座(25)中，兩端通過(guò)軸用擋圈擋住，夾緊塊(20)后端開有長(zhǎng)圓孔通過(guò)軸銷(22)連接在夾緊汽缸上；所述凸輪軸抬升機(jī)構(gòu)和凸輪軸夾緊機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)六角螺釘固定在直線導(dǎo)軌的滑塊上，在打印推動(dòng)汽缸(29)的推動(dòng)下在打印位置和旋轉(zhuǎn)定位位置移動(dòng)，打印推動(dòng)汽缸(29)安裝在打印推動(dòng)汽缸前支撐(30)和打印推動(dòng)汽缸后支撐(31)上；下層固定在中底板(14)上通過(guò)掃描推動(dòng)汽缸的推動(dòng)在掃描位置和打印位置之間來(lái)回移動(dòng)，移動(dòng)精度由直線導(dǎo)軌下(16)控制，掃描推動(dòng)汽缸安裝在掃描推動(dòng)汽缸前支撐(33)和掃描推動(dòng)汽缸后支撐(31)上；擋塊(28)用來(lái)控制汽缸來(lái)回的位置；整套工裝夾具固定在大底板(38)上，在大底板(38)上還裝有拖鏈(15)，用于穿來(lái)回移動(dòng)的電線和氣管，拖鏈(15)通過(guò)拖鏈連接塊(34)連接在底板上。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸工裝夾具，其特征在于所述 的供氣裝置包括可編程邏輯控制器PLC (50)、氣源處理單元、信 號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、掃描器(53)、打印機(jī)的控制器(54)、打標(biāo)機(jī)(55)、 氣缸夾具(56)、電磁閥(57)、按鈕、報(bào)警(59)和傳感器(60); 其中-一可編程邏輯控制器PLC (50) —側(cè)的輸入輸出端分別與工業(yè) 總線、電源線和以太網(wǎng)的輸出輸入端相連接；另一側(cè)一路的輸入輸 出端與打印機(jī)的控制器(54)的輸出輸入端相連接，另一路的輸入 輸出端通過(guò)1/0信號(hào)分別與電磁閥(57)、按鈕A (58)、報(bào)警(59)、 傳感器(60)和按鈕B (61)的輸出輸入端相連接；氣源處理單元A (51) —側(cè)的輸入輸出端分別與氣源處理單元B (71)和氣源線路端口的輸出輸入端相連接；另一側(cè)設(shè)有二路的輸 入輸出端與打標(biāo)機(jī)(55)的輸出輸入端相連接；氣源處理單元B(71) 另一側(cè)的輸入輸出端與電磁閥(57)的輸出輸入端相連接；可編程邏輯控制器PLC (50)控制所有信號(hào)的輸入輸出，控制 電磁閥(57)的通斷電，電磁閥(57)吸合帶動(dòng)氣缸推出，從而帶 動(dòng)機(jī)械夾具動(dòng)作；控制打印機(jī)的控制器(54)，從而控制打印機(jī)的自 動(dòng)打??；控制掃描器(53)的自動(dòng)掃描；控制按鈕A (58)燈，報(bào)警 (59)和傳感器(60)各部件；信號(hào)轉(zhuǎn)換A (52) —側(cè)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換B (72)和 工業(yè)總線的輸出輸入端相連接，另一側(cè)的輸入輸出端與掃描器(53)的輸出輸入端相連接；信號(hào)轉(zhuǎn)換B (72) —側(cè)的輸入輸出端分別與 信號(hào)轉(zhuǎn)換A (52)和工業(yè)總線的輸出輸入端相連接，另一側(cè)的輸入 輸出端與打印機(jī)的控制器(54)的輸出輸入端相連接；一掃描器(53)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換A (52)和以太 網(wǎng)的輸出輸入端相連接；一打印機(jī)的控制器(54)的輸入輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換B (72)、 電源線、可編程邏輯控制器PLC (50)和打標(biāo)機(jī)(55)的輸出輸入 端相連接；一氣缸夾具(56)的一側(cè)的輸入輸出端分別與電磁閥(57)的 輸出輸入端相連接；另一側(cè)的輸入輸出端通過(guò)接口與工裝夾具的輸 出輸入端相連接。
3、 一種凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印方法，其特征在于該方法 通過(guò)供氣裝置中的可編程邏輯控制器PLC (50)、氣源處理單元、信 號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、掃描器(53)、打印機(jī)的控制器(54)、打標(biāo)機(jī)(55)、 氣缸夾具(56)、電磁閥(57)、按鈕、報(bào)警(59)、傳感器(60)和 工裝夾具，來(lái)實(shí)現(xiàn)凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印，該自動(dòng)打印的具體 工作步驟是步驟1.上料(80) 初始化后就上料(80);步驟2.雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)(81)執(zhí)行完上料(80)模塊后，則進(jìn)入雙手打印按鈕亮綠燈，等 待啟動(dòng)(81)模塊；步驟3.傳感器判斷凸輪軸型號(hào)(82)執(zhí)行完雙手打印按鈕亮綠燈，等待啟動(dòng)(81)模塊后，則進(jìn) 入傳感器判斷凸輪軸型號(hào)(82)模塊；步驟4.凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起(83)執(zhí)行完傳感器判斷凸輪軸型號(hào)(82)模塊后，則進(jìn)入凸輪軸 抬起氣缸將凸輪軸抬起(83)模塊；步驟5.頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印 端面(84)執(zhí)行完凸輪軸抬起氣缸將凸輪軸抬起(83)模塊后，則進(jìn)入頂 針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印端面(84)模塊； 步驟6.凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在 齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)(85)執(zhí)行完頂針氣缸將有伸縮功能的頂針推出接觸到凸輪軸打印 端面(84)模塊后，則進(jìn)入凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從 而帶動(dòng)安裝在齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)(85)模塊；步驟7.頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)(86)執(zhí)行完凸輪軸旋轉(zhuǎn)氣缸推動(dòng)齒條直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在 齒輪軸上的頂針旋轉(zhuǎn)(85)模塊后，則進(jìn)入頂針伸入工藝孔，帶動(dòng) 凸輪軸旋轉(zhuǎn)(86)模塊；步驟8.待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔 在水平位置(87)執(zhí)行完頂針伸入工藝孔，帶動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)(86)模塊后，則 進(jìn)入待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔在水平位 置(87)模塊；步驟9.夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊(88)執(zhí)行完待齒條推到盡頭后拉回到初始位置使凸輪軸的工藝孔 在水平位置(87)模塊后，則進(jìn)入夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊(88)模 塊；步驟10.打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位(89)執(zhí)行完夾緊機(jī)構(gòu)將凸輪軸夾緊(88)模塊后，則進(jìn)入打印推 動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位(89)模塊；步驟ll.鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印(90)執(zhí)行完打印推動(dòng)氣缸將凸輪軸推動(dòng)到打印工位(89)模塊后， 則進(jìn)入鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印(90)模塊； 步驟12.打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置(91) 執(zhí)行完鋼針打印機(jī)進(jìn)行二維碼和弧形文字打印(90)模塊后， 則進(jìn)入打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置(91); 步驟13. 二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)(92) 執(zhí)行完打印結(jié)束掃描推動(dòng)氣缸，將凸輪軸推到掃描位置(91) 模塊后，則進(jìn)入二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)(92) 模塊；步驟14.整個(gè)過(guò)程結(jié)束，凸輪軸復(fù)位到初始位置，報(bào)警燈亮綠 燈，等待操作人員處理(93)執(zhí)行完二維碼掃描器進(jìn)行掃描，結(jié)果將記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)(92)模 塊后，則進(jìn)入整個(gè)過(guò)程結(jié)束，凸輪軸復(fù)位到初始位置，報(bào)警燈亮綠 燈，等待操作人員處理(93)模塊。
全文摘要
一種涉及汽車行業(yè)中凸輪軸打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤旨一種主要應(yīng)用于汽車行業(yè)中的動(dòng)力車間凸輪軸生產(chǎn)線的凸輪軸工裝夾具及其自動(dòng)打印方法。該裝置主要由凸輪軸打標(biāo)系統(tǒng)等硬件部分組成，包括工裝夾具、供氣裝置、和PANEL箱等部件，該方法為一種凸輪軸工裝夾具的自動(dòng)打印方法；主要解決硬件部分主要解決工裝夾具如何改進(jìn)問(wèn)題；軟件部分主要解決如何通過(guò)可編程邏輯控制器PLC的控制等有關(guān)技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的積極效果是本發(fā)明能針對(duì)不同的凸輪軸進(jìn)行防錯(cuò)、打標(biāo)及掃描；凸輪軸端面2個(gè)工藝孔和凸輪的相對(duì)位置是隨機(jī)的，所以采用凸輪定位時(shí)，打印斷面的2個(gè)孔位置是不固定的，具有使用方便、品種繁多等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B41J3/50GK101209627SQ2007101729
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者李勇剛, 坤 羅, 陳劍峰 申請(qǐng)人:上海亞太計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)有限公司