CN100418781C - 探杆式打标机 - Google Patents

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探杆式打标机，它包括打针组件及X向伺服机构和Y向伺服机构，打针组件上安装有打针，其特征在于它还设有Z向伺服机构，Z向伺服机构包括一个探杆和一个可以上、下自由摆动的悬臂，探杆的探头与打针端部保持一定距离，探杆和打针组件安装在悬臂上，探头靠自重搭在工件表面上。本发明的优点是：由于具有X、Y、Z三个方向的自动伺服，所以可以适合加工各种不规则曲面的工件，而且定位准确，使用方便，另外由于本发明的探杆和打针体积小，所以可以加工小直径的工件。

Description

探杆式打标机
技术领域
本发明涉及一种打标机，特别是一种适合在不规则曲面或不平整的平面上打标记的探杆式打标机。
背景技术
传统打标机是由一个气动打针在工件表面打点而形成字符或图案的。其具体结构和工作过程如图1所示，打针组件3是由气缸、阀门等元件组成的打针驱动机构，其功能是驱动打针2以数百赫的频率上下运动。转动卡盘14可以实现工件1在X(圆周)方向的运动，工件在Y(轴向)方向的运动通过打标机的Y向伺服机构6来实现。而打针组件在Z轴(垂直)方向的位置，由于没有自动伺服机构，所以要通过丝杠事先手动调整好打针组件3的高度，使工件1处在打针2的行程之内。由于打针的行程很小，所以当工件为不规则曲面时，事先固定好的打针高度无法适应工件表面的起伏变化，所以无法做出适当的调整。于是就要求工件表面起伏变化限定在打针的行程范围之内，也就是说要求工件很圆，而且要求卡盘1 4装卡同心。因此限制了它的使用范围。对于内表面的打标，由于组件3的体积较大，对直径较小的工件使用受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种探杆式打标机，它可以克服现有技术中所存在的缺点，适合在不规则曲面或不平整的平面上打标记，同时可以应用于小直径的工件。
本发明的目的是这样实现的：它包括打针组件及X向伺服机构和Y向伺服机构，打针组件上安装有打针，其特征在于它还设有Z向伺服机构，Z向伺服机构包括一个探杆和一个可以上、下自由摆动的悬臂，探杆的探头与打针端部保持在打针的行程范围内，探杆和打针组件安装在悬臂上，探头靠自重搭在工件表面上。
本发明的优点是：由于具有X、Y、Z三个方向的自动伺服，所以可以适合加工各种不规则曲面的工件，而且定位准确，使用方便，另外由于本发明的探杆和打针体积小，所以可以加工小直径的工件。
附图说明
图1是现有的打标机的结构示意图。
图2-6是用于工件外表面打标记时本发明的打标机结构原理示意图。
图7-10是用于工件内表面打标记时本发明的打标机结构示意图。
具体实施方式
参照图2-图6，可见加工外表面的打标机中，3是打针组件，它的下面安装有打针2。图中6是Y向伺服机构，14是X向伺服机构。由图2、4、5可见，X向伺服机构是卡装工件的转盘，它适合应用在加工圆型表面的工件。而图3、6中所示的X向伺服机构应用于加工平面工件，它是可以沿燕尾槽移动的卡盘。单方向的燕尾槽可以实现X向的伺服，而如果安装X、Y两个方向的燕尾槽，则可以实现X、Y两个方向的伺服。由图1-图6可见，本发明的Z向伺服机构包括一个悬臂15，悬臂15的一端安装在固定的轴套22内，可以自由转动。悬臂的另一端可以自由地上、下摆动。打针组件3安装在悬臂的端部。Z向伺服机构的探杆4安装在打针组件3上，与打针2并列安装，探杆4的端部靠重力搭在工件的表面上，并与打针端部之间的距离保持在一定的范围内(打针的工作行程内)。为了使轴套22的高度可调，在轴套的支撑件上可以安装丝杠。另外，如图5所示，将Y向伺服机构安装在支撑件上，可以减轻悬臂前部的重量。
图7-图10给出了X、Y、Z三个方向的伺服机构的具体结构示意。其中X向伺服机构是一个由步进电机13通过传动机构带动的转盘14，工件1卡装在转盘上。
Z向伺服机构由悬臂15和探杆4组成，悬臂15的一端安装在固定支撑的轴套22内，探杆则通过Y向伺服机构安装在悬臂上。图7所示的Y向伺服机构包括一个固定安装在悬臂上的垂直轴23，垂直轴外装有只可转动的轴套24，在轴套上固定连接有曲臂7，打针组件安装在曲臂7上。探杆4安装在打针组件3上，探头8靠自重搭在工件1的表面，探头8与打针2之间距离一定，保持在打针的行程范围内。工作时，探头与工件表面接触。当工件表面不规则时，打针始终随探头一起在工件表面起伏，与工件表面的距离始终保持在工作行程之内。Y向伺服机构的步进电机9通过传动机构带动Y向伺服轴20，Y向伺服轴的端部连接有一个摇臂16，摇臂16一端装有一个滑轮10，滑轮10与曲臂7接触。通过步进电机9使摇臂摆动，迫使曲臂7带动打针组件3移动，实现Y方向的伺服。步进电机9和伺服轴20等均通过轴套21挂在悬臂15的端部。在曲臂7和悬臂15之间安装有拉簧25，用于曲臂7的回位。
如图8所示，与图7所示的实施例之间的区别在于，探杆4不是安装在打针组件3上，而是直接安装在曲臂7上，会起到和图7所示的实施例一样的效果。
如图9所示，Y向伺服机构的垂直轴23外面安装有两个轴套24，每一个轴套上固定连接有一个曲臂7，其中一个曲臂上安装有打针组件3，另一个曲臂上安装有探杆4，在两个曲臂之间设有限位装置5，使探头8和打针2保持在一定的距离之内。
图10所示的实施例与图9所示的实施例的区别在于：Y向伺服机构包括有两个垂直轴23安装在Z向伺服机构的悬臂15上，每个垂直轴上分别安装有轴套24，其它与图9相同。

Claims (8)

1. 探杆式打标机，它包括打针组件及X向伺服机构和Y向伺服机构，打针组件上安装有打针，其特征在于它还设有Z向伺服机构，Z向伺服机构包括一个探杆和一个可以上、下自由摆动的悬臂，探杆的探头与打针端部保持在打针的行程范围内，探杆和打针组件安装在悬臂上，探头靠自重搭在工件表面上。
2. 根据权利要求1所说的打标机，其特征在于X向伺服机构是一个可以转动的卡盘或是一个可以沿平面滑槽移动的卡盘，工件卡装在卡盘上。
3. 根据权利要求1所说的打标机，其特征在于X向伺服机构和Y向伺服机构是一个可以沿滑槽在X、Y两方向移动的卡盘，工件卡装在卡盘上。
4. 根据权利要求1所说的打标机，其特征在于探杆和打针组件通过Y向伺服机构安装在悬臂上，Y向伺服机构包括固定安装在悬臂上的垂直轴，垂直轴外套装有只能转动的轴套，轴套上固定安装有曲臂，探杆和打针组件安装在曲臂上，由Y向伺服步进电机驱动的Y向伺服轴上固定有一个端部带滑轮的摇臂，摇臂与安装打针组件的曲臂接触，悬臂的端部和Y向伺服步进电机固定连接在Y向伺服轴的轴套上，在安装打针组件的曲臂与悬臂之间安装有拉簧。
5. 根据权利要求4所说的打标机，其特征在于悬臂上固定安装有一个垂直轴，打针组件安装在与垂直轴的轴套固定连接的曲臂上，探杆与打针并列安装在打针组件上。
6. 根据权利要求4所说的打标机，其特征在于悬臂上固定安装有一个垂直轴，打针组件和探杆并列安装在与垂直轴的轴套固定连接的曲臂上。
7. 根据权利要求4所说的打标机，其特征在于悬臂上固定安装有一个垂直轴，在垂直轴上安装有两个独立的轴套，每一个轴套上安装有一个曲臂，探杆和打针组件分别安装在两个曲臂上，在两个曲臂之间安装有限位装置。
8. 根据权利要求4所说的打标机，其特征在于悬臂上固定安装有两个垂直轴，每一个垂直轴的轴套上固定安装有一个曲臂，探杆和打针组件分别安装在两个曲臂上，在两个曲臂之间安装有限位装置。
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