專利名稱：鋼卷內(nèi)圓噴碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是一種鋼巻內(nèi)圓噴碼裝置。
背景技術(shù)：
目前冶金企業(yè)中鋼巻內(nèi)圓一直采用紙板刻字油漆高壓噴霧的方法標(biāo) 注產(chǎn)品的規(guī)格、型號(hào)、尺寸及重量等信息。傳統(tǒng)方式中需用的設(shè)備有刻 字機(jī)、專用紙板、現(xiàn)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(fù)雜。作業(yè)過程中，產(chǎn)生的高壓油漆霧對(duì)才乘作員身 體有害且污染環(huán)境。噴印出的字符帶毛邊，影響美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制完成各項(xiàng)噴碼工序，減 少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的鋼巻內(nèi)圓噴碼裝置，以克服上述的不足。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明由推車、控制裝置和電控噴頭構(gòu)成，控
制裝置設(shè)置在推車上，控制裝置設(shè)置由可編程邏輯控制器(PLC)構(gòu)成， 其特點(diǎn)是推車上設(shè)置有一個(gè)縱向軌道，在縱向軌道上安置有一個(gè)機(jī)械 臂，電控噴頭設(shè)置在機(jī)械臂的端頭上，有一個(gè)大Z軸電機(jī)設(shè)置在縱向軌 道上端，大Z軸電機(jī)控制積4戒臂在縱向軌道上作上下移動(dòng)。
上述機(jī)械臂上設(shè)置有一個(gè)橫向軌道，在橫向軌道上安置有一個(gè)導(dǎo)板， 電控噴頭設(shè)置在導(dǎo)板的端頭上，有一個(gè)X軸電機(jī)設(shè)置在導(dǎo)板上，X軸電機(jī) 控制導(dǎo)板在橫向軌道作橫向移動(dòng)。
上述導(dǎo)板上安置有一個(gè)滑塊，滑塊上設(shè)置有一個(gè)固定塊，電控噴頭 設(shè)置在固定塊上，有一個(gè)小Z軸電機(jī)設(shè)置在滑塊上，小Z軸電機(jī)控制固
定塊在滑塊上作上下移動(dòng)。
上述固定塊內(nèi)設(shè)置有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)控制固定塊作旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的控制裝置由PLC構(gòu)成，其PLC的控制輸出分別與大Z軸電 機(jī)、X軸電機(jī)、小Z軸電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)和電控噴頭相連接，PLC的輸入 端分別與手動(dòng)操作器和觸才莫控制屏相連接。
由于本發(fā)明采用由PLC控制機(jī)械臂的形式控制電控噴頭的升高、降 低、前進(jìn)、后退及在鋼巻內(nèi)圓中旋轉(zhuǎn)噴印，使得本發(fā)明噴印起止點(diǎn)可在 鋼巻內(nèi)圈圓弧內(nèi)360度任意設(shè)定，定位精度高，性能穩(wěn)定；如果在電控 噴頭內(nèi)采用專用墨水和稀釋劑，墨水吸附能力強(qiáng)，不易擦除。本發(fā)明能 夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化完成鋼巻內(nèi)圓噴碼操作，提高工作效率，明顯改善鋼巻內(nèi) 圓噴碼效果。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的側(cè)一見圖。
圖3為本發(fā)明控制原理框圖。
圖4為本發(fā)明的噴頭在鋼巻內(nèi)工作示意圖。
圖中1-X軸電才幾、2-小Z軸電機(jī)、3-旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)、4-大Z軸電 機(jī)、5-觸才莫控制屏、6-標(biāo)尺、7-小Z軸傳感器、8-X軸傳感器、9-電控噴頭、10-機(jī)械臂、11-導(dǎo)板、12-滑塊、13-固定塊、14-推車、 15 -橫向軌道。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
由于鋼巻內(nèi)圓尺寸固定為760mm，大字符噴碼機(jī)為非接觸式噴印，電 控噴頭距離物體表面間隔為20mm，本發(fā)明電控噴頭設(shè)計(jì)最大長度為 (760/2-20=360腿)。由于鋼巻的厚度和圈數(shù)不同，鋼巻內(nèi)圓圓心距離地 面高度不一致，機(jī)械臂垂直軸-大Z軸升高距離采用人工設(shè)定,鋼春內(nèi)圓 圓心距離地面高度參數(shù)設(shè)定后，機(jī)械臂自動(dòng)升高到與鋼巻內(nèi)圓圓心一致 高度。機(jī)械臂到達(dá)與鋼巻內(nèi)圓圓心一致高度后，機(jī)械臂水平伸縮軸-x軸 伸長，將噴頭送入鋼巻內(nèi)圓，移動(dòng)距離可根據(jù)需要噴印內(nèi)容行數(shù)不同設(shè) 定。X軸伸長完成后，手動(dòng)控制噴頭旋轉(zhuǎn)避開鋼巻頭，點(diǎn)擊"開始"后， 機(jī)械臂小Z軸伸長，噴頭向鋼巻內(nèi)圓臂移動(dòng)到間隔20mm處停止，機(jī)械臂 旋轉(zhuǎn)軸和X軸開始配合進(jìn)行噴印。
本發(fā)明的整個(gè)噴碼才幾系統(tǒng)的控制采用可編程邏輯控制器PLC進(jìn)行所 有的過程控制和運(yùn)動(dòng)控制。PLC首先能夠完成對(duì)四個(gè)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，在 對(duì)噴頭的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)可以通過手操器進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過手操器上選擇 開關(guān)每個(gè)軸的調(diào)節(jié)均可以實(shí)現(xiàn)粗調(diào)和精調(diào)。對(duì)于所有與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)的 參數(shù)均可以實(shí)現(xiàn)在觸摸屏上進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)置。
本發(fā)明大Z軸控制^M成臂帶動(dòng)噴頭升降；X軸控制噴頭伸縮進(jìn)入鋼巻 內(nèi)圓；旋轉(zhuǎn)軸控制噴頭在鋼巻內(nèi)圓中旋轉(zhuǎn)；小Z軸控制噴頭在鋼巻內(nèi)圓 中精確定位；本發(fā)明垂直軸-Z軸采用滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式， 為了能夠?qū)崿F(xiàn)Z軸的自鎖和提高驅(qū)動(dòng)能力，Z軸采用具有剎車功能的交流 伺服電機(jī)配合行星輪減速器作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；水平伸縮軸也采用滾珠絲杠 和直線導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式，絲杠的驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)；為了提高旋轉(zhuǎn)軸運(yùn) 行的平滑，提高噴碼機(jī)的噴碼質(zhì)量，旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)配合行 星輪減速箱。
本發(fā)明PLC采用梯形圖進(jìn)行編輯要求大Z軸從地面位置到達(dá)指定 位置的最大高度不小于900毫米，位置定位精度優(yōu)于1毫米；X軸--懸臂 從起點(diǎn)伸出到指定位置的最大長度800毫米，位置定位精度優(yōu)于1毫米； 旋轉(zhuǎn)軸(噴頭安裝軸)旋轉(zhuǎn)的角度為360度，角度定位精度優(yōu)于0. 5度， 在旋轉(zhuǎn)軸上安裝位置傳感器，保證噴頭與鋼板內(nèi)部的距離為20毫米； 整個(gè)設(shè)備要求盡可能的輕，便于移動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)界面采用觸摸屏， 同時(shí)配置手l喿器，利用手才喿器能夠?qū)崿F(xiàn)四個(gè)軸的點(diǎn)動(dòng)。
本發(fā)明在橫向軌道和滑塊兩端分別設(shè)置有導(dǎo)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(gè)裝置的運(yùn)行安全。
本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn) 有技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種鋼卷內(nèi)圓噴碼裝置，由推車、控制裝置和電控噴頭構(gòu)成，控制裝置設(shè)置在推車上，控制裝置設(shè)置由可編程邏輯控制器構(gòu)成，其特征在于:推車上設(shè)置有一個(gè)縱向軌道，在縱向軌道上安置有一個(gè)機(jī)械臂，電控噴頭設(shè)置在機(jī)械臂的端頭上，有一個(gè)大Z軸電機(jī)設(shè)置在縱向軌道上端，大Z軸電機(jī)控制機(jī)械臂在縱向軌道上作上下移動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的鋼巻內(nèi)圓噴碼裝置，其特征在于機(jī)械臂上 設(shè)置有一個(gè)橫向軌道，在橫向軌道上安置有一個(gè)導(dǎo)板，電控噴頭設(shè)置在 導(dǎo)板的端頭上，有一個(gè)X軸電機(jī)設(shè)置在導(dǎo)板上，X軸電機(jī)控制導(dǎo)板在橫向 軌道作橫向移動(dòng)。
3、 如權(quán)利要求2所述的鋼巻內(nèi)圓噴碼裝置，其特征在于導(dǎo)板上安 置有一個(gè)滑塊，滑塊上設(shè)置有一個(gè)固定塊，電控噴頭設(shè)置在固定塊上， 有一個(gè)小Z軸電機(jī)設(shè)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(dòng)。
4、 如權(quán)利要求3所述的鋼巻內(nèi)圓噴碼裝置，其特征在于固定塊內(nèi) 設(shè)置有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)控制固定塊作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
5、 如權(quán)利要求1-4所述的鋼巻內(nèi)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(jī)、X軸電機(jī)、小Z軸電機(jī)、旋 轉(zhuǎn)軸電機(jī)和電控噴頭相連接，PLC的輸入端分別與手動(dòng)操作器和觸?？刂?屏相連接。
6、 如權(quán)利要求2或3所述的鋼巻內(nèi)圓噴碼裝置，其特征在于在橫 向軌道和滑塊兩端分別設(shè)置有導(dǎo)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(fā)明涉及一種鋼卷內(nèi)圓噴碼裝置，由推車、控制裝置和電控噴頭構(gòu)成，控制裝置設(shè)置在推車上，控制裝置設(shè)置采用PLC，其特點(diǎn)是推車上設(shè)置有一個(gè)縱向軌道，在縱向軌道上安置有一個(gè)機(jī)械臂，電控噴頭設(shè)置在機(jī)械臂的端頭上，有一個(gè)大Z軸電機(jī)設(shè)置在縱向軌道上端，大Z軸電機(jī)控制機(jī)械臂在縱向軌道上作上下移動(dòng)。由于本發(fā)明采用由PLC控制機(jī)械臂的形式控制電控噴頭的升高、降低、前進(jìn)、后退及在鋼卷內(nèi)圓中旋轉(zhuǎn)噴印，使得本發(fā)明噴印起止點(diǎn)可在鋼卷內(nèi)圈圓弧內(nèi)360度任意設(shè)定，定位精度高，性能穩(wěn)定；如果在電控噴頭內(nèi)采用專用墨水和稀釋劑，墨水吸附能力強(qiáng)，不易擦除。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化完成鋼卷內(nèi)圓噴碼操作，提高工作效率，明顯改善鋼卷內(nèi)圓噴碼效果。
文檔編號(hào)B41J25/00GK101386234SQ200810197370
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)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(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司