CN100569532C - 钢卷内圆喷码装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢卷内圆喷码装置，由推车、控制装置和电控喷头构成，控制装置设置在推车上，控制装置设置采用PLC，其特点是：推车上设置有一个纵向轨道，在纵向轨道上安置有一个机械臂，电控喷头设置在机械臂的端头上，有一个大Z轴电机设置在纵向轨道上端，大Z轴电机控制机械臂在纵向轨道上作上下移动。由于本发明采用由PLC控制机械臂的形式控制电控喷头的升高、降低、前进、后退及在钢卷内圆中旋转喷印，使得本发明喷印起止点可在钢卷内圈圆弧内360度任意设定，定位精度高，性能稳定；如果在电控喷头内采用专用墨水和稀释剂，墨水吸附能力强，不易擦除。本发明能够实现自动化完成钢卷内圆喷码操作，提高工作效率，明显改善钢卷内圆喷码效果。

Description

钢卷内圆喷码装置
技术领域
本发明属于自动控制领域，特别是一种钢卷内圆喷码装置。
背景技术
目前冶金企业中钢卷内圆一直采用纸板刻字油漆高压喷雾的方法标注产品的规格、型号、尺寸及重量等信息。传统方式中需用的设备有刻字机、专用纸板、现场需配备高压气源及管路、喷枪、油漆等。从刻字到喷码工序多，操作复杂。作业过程中，产生的高压油漆雾对操作员身体有害且污染环境。喷印出的字符带毛边，影响美观。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现自动控制完成各项喷码工序，减少劳动强度，提高工作效率的钢卷内圆喷码装置，以克服上述的不足。
为了实现上述目的，本发明由推车、控制装置和电控喷头构成，控制装置设置在推车上，控制装置设置由可编程逻辑控制器(PLC)构成，其特点是：推车上设置有一个纵向轨道，在纵向轨道上安置有一个机械臂，电控喷头设置在机械臂的端头上，有一个大Z轴电机设置在纵向轨道上端，大Z轴电机控制机械臂在纵向轨道上作上下移动；机械臂上设置有一个横向轨道，在横向轨道上安置有一个导板，电控喷头设置在导板的端头上，有一个X轴电机设置在导板上，X轴电机控制导板在横向轨道作横向移动；导板上安置有一个滑块，滑块上设置有一个固定块，电控喷头设置在固定块上，有一个小Z轴电机设置在滑块上，小Z轴电机控制固定块在滑块上作上下移动；固定块内设置有一个旋转轴电机，旋转轴电机控制固定块作旋转运动。
本发明的控制装置由PLC构成，其PLC的控制输出分别与大Z轴电机、X轴电机、小Z轴电机、旋转轴电机和电控喷头相连接，PLC的输入端分别与手动操作器和触模控制屏相连接。
由于本发明采用由PLC控制机械臂的形式控制电控喷头的升高、降低、前进、后退及在钢卷内圆中旋转喷印，使得本发明喷印起止点可在钢卷内圈圆弧内360度任意设定，定位精度高，性能稳定；如果在电控喷头内采用专用墨水和稀释剂，墨水吸附能力强，不易擦除。本发明能够实现自动化完成钢卷内圆喷码操作，提高工作效率，明显改善钢卷内圆喷码效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为本发明控制原理框图。
图4为本发明的喷头在钢卷内工作示意图。
图中：1-X轴电机、2-小Z轴电机、3-旋转轴电机、4-大Z轴电机、5-触模控制屏、6-标尺、7-小Z轴传感器、8-X轴传感器、9-电控喷头、10-机械臂、11-导板、12-滑块、13-固定块、14-推车、15-横向轨道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
由于钢卷内圆尺寸固定为760mm，大字符喷码机为非接触式喷印，电控喷头距离物体表面间隔为：20mm，本发明电控喷头设计最大长度为(760/2-20＝360mm)。由于钢卷的厚度和圈数不同，钢卷内圆圆心距离地面高度不一致，机械臂垂直轴-大Z轴升高距离采用人工设定，钢卷内圆圆心距离地面高度参数设定后，机械臂自动升高到与钢卷内圆圆心一致高度。机械臂到达与钢卷内圆圆心一致高度后，机械臂水平伸缩轴-X轴伸长，将喷头送入钢卷内圆，移动距离可根据需要喷印内容行数不同设定。X轴伸长完成后，手动控制喷头旋转避开钢卷头，点击“开始”后，机械臂小Z轴伸长，喷头向钢卷内圆臂移动到间隔20mm处停止，机械臂旋转轴和X轴开始配合进行喷印。
本发明的整个喷码机系统的控制采用可编程逻辑控制器PLC进行所有的过程控制和运动控制。PLC首先能够完成对四个轴进行运动控制，在对喷头的位置进行调节时可以通过手操器进行调节，通过手操器上选择开关每个轴的调节均可以实现粗调和精调。对于所有与运动控制有关的参数均可以实现在触摸屏上进行现场设置。
本发明大Z轴控制机械臂带动喷头升降；X轴控制喷头伸缩进入钢卷内圆；旋转轴控制喷头在钢卷内圆中旋转；小Z轴控制喷头在钢卷内圆中精确定位；本发明垂直轴-Z轴采用滚珠丝杠和直线导轨的传动方式，为了能够实现Z轴的自锁和提高驱动能力，Z轴采用具有刹车功能的交流伺服电机配合行星轮减速器作为驱动系统；水平伸缩轴也采用滚珠丝杠和直线导轨的传动方式，丝杠的驱动采用步进电机；为了提高旋转轴运行的平滑，提高喷码机的喷码质量，旋转轴的驱动采用步进电机配合行星轮减速箱。
本发明PLC采用梯形图进行编辑：要求大Z轴从地面位置到达指定位置的最大高度不小于900毫米，位置定位精度优于1毫米；X轴--悬臂从起点伸出到指定位置的最大长度800毫米，位置定位精度优于1毫米；旋转轴(喷头安装轴)旋转的角度为360度，角度定位精度优于0.5度，在旋转轴上安装位置传感器，保证喷头与钢板内部的距离为20毫米；整个设备要求尽可能的轻，便于移动，整个系统的人机界面采用触摸屏，同时配置手操器，利用手操器能够实现四个轴的点动。
本发明在横向轨道和滑块两端分别设置有导板限位X轴传感器和固定块限位小Z轴传感器，以保证整个装置的运行安全。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1、一种钢卷内圆喷码装置，由推车、控制装置和电控喷头构成，控制装置设置在推车上，控制装置设置由可编程逻辑控制器构成，其特征在于：推车上设置有一个纵向轨道，在纵向轨道上安置有一个机械臂，电控喷头设置在机械臂的端头上，有一个大Z轴电机设置在纵向轨道上端，大Z轴电机控制机械臂在纵向轨道上作上下移动；
机械臂上设置有一个横向轨道，在横向轨道上安置有一个导板，电控喷头设置在导板的端头上，有一个X轴电机设置在导板上，X轴电机控制导板在横向轨道作横向移动；
导板上安置有一个滑块，滑块上设置有一个固定块，电控喷头设置在固定块上，有一个小Z轴电机设置在滑块上，小Z轴电机控制固定块在滑块上作上下移动；
固定块内设置有一个旋转轴电机，旋转轴电机控制固定块作旋转运动。
2、如权利要求1所述的钢卷内圆喷码装置，其特征在于：可编程逻辑控制器的控制输出分别与大Z轴电机、X轴电机、小Z轴电机、旋转轴电机和电控喷头相连接，PLC的输入端分别与手动操作器和触模控制屏相连接。
3、如权利要求1所述的钢卷内圆喷码装置，其特征在于：在横向轨道和滑块两端分别设置有导板限位X轴传感器和固定块限位小Z轴传感器。
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Assignee: Wuhan Iron & Steel Engineering Technology Group Communications Co., Ltd.

Assignor: Wuhan Iron & Steel (Group) Corp.

Contract record no.: 2012420000042

Denomination of invention: Round code-spurting device in coil strip

Granted publication date: 20091216

License type: Exclusive License

Open date: 20090318

Record date: 20120418

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Granted publication date: 20091216

Termination date: 20161023

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