CN107609619A - 一种铸件表面的信息标识结构及其铸型活块和其芯盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铸件标识技术领内一种用凸凹结构标识的铸件表面的信息标识结构、其铸型活块及其芯盒，本发明的铸件表面的信息标识结构，在铸件表面铸设有信息标识区，所述信息标识区设有若干行列排布的不同高度的数据块，不同高度的数据块分别代表不同的二维数据信息，各数据块与铸件一体铸出。本发明的铸件表面的信息标识结构，在铸件表面设置若干不同高度的数据块，将二维平面图案的数据信息转化为若干不同高度的数据块信息，可以防效防止铸件的标识信息在生产流转过程中磨损或消失。并且根据标识信息量的多少，数据块的数量可以根据需要设置。

Description

一种铸件表面的信息标识结构及其铸型活块和其芯盒

技术领域

本发明涉及铸件标识技术领域，特别涉及一种用凸凹结构标识的铸件表面的信息标识结构、其铸型活块及其芯盒。

背景技术

二维码使用某种特定几何图形按一定规律在二维方向上相间分布来记录数据，是近年来一种流行的编码方法，由于其面积小，信息量大，形式简单而受到青睐，在很多领域得到广泛的应用。其编码方式也已经标准化，如ISO18004标准，该标准中的二维码使用平面黑白相间色块进行数据识别和存储，但这种方式在铸件无法使用。

随着铸造业行的自动化、智能化方向发展，对铸件进行计算机视觉识别，在铸件上设置身份代码信息是识别和跟踪铸件的有效方法。由于铸件在整个流转过程要经历转运，抛丸，时效热处理等，而且铸件都是同材料浇注，从而难以通过颜色进行信息区分。而若通过纹理进行区块信息记录的话，受铸造精度、抛丸及表面处理等后序操作的影响，极易导致标识信息丢失。若单纯增大纹理尺寸，将会导致标识区块面积大大增加。以上困难极大的限制了二维码在铸件信息记录上的应用，一定程度上影响了铸件的快速识别，对铸造的智能化发展带来不利的影响。

发明内容

本发明针对现有铸造技术中平面图案的二维码标识图案无法在铸件上使用，提供一种用凸凹立体结构标识的铸件表面的信息标识结构，以保证标识结构耐磨性和持久性。

本发明的目的是这样实现的，一种铸件表面的信息标识结构，在铸件表面铸设有信息标识区，所述信息标识区设有若干行列排布的不同高度的数据块，不同高度的数据块分别代表不同的二维数据信息，各数据块与铸件一体铸出。

本发明的铸件表面的信息标识结构，在铸件表面设置若干不同高度的数据块，将二维平面图案的数据信息转化为若干不同高度的数据块信息，可以防效防止铸件的标识信息在生产流转过程中磨损或消失。并且根据标识信息量的多少，数据块的数量可以根据需要设置。

进一步地，所述数据块按行列排布成矩形信息标识区，各数据块的截面形状为边长相等的正方形。

作为本发明的一种优选方案，为便于实现数据块表达信息的转化和识别，所述数据块包括高位块和低位块，每个数据块分别表示一个二进制的数据1或0，矩形信息标识区的各数据块组成铸件的二维标识信息。本结构中，通过不同高度的两种数据块，分别代表二进制数据1或0，可以将立体图案信息转化为二进制数据信息，在信息标识区一定排列顺序的二进制数据序列可以清楚的表示出标识信息的内容。

作为本发明的另一种优选方案，所述数据块包括高位块、中位块和低位块，每个数据块分别表示一个三进制的数据2或1或0，矩形信息标识区的各数据块组成铸件的二维标识信息。通过三种高度的数据块分别表示三进制的数据2或1或0，可以进一步扩大信息标识量，方便更多铸件信息的标识。

为便于确定信息标识区的识别方向，所述矩形信息标识区的其中三个角位上分别设有四个定位块，每个角位的四个定位块位于相应角位边缘的两行两列位置，三个角位的定位块用于确定矩形信息标识区的方位，以便于信息标识区数据的读取；为提高信息精度，所述矩形信息标识区的数据块设有校核/纠正位。

为便于数据块信息的读取，所述信息标识区的各区位数据块的高度信息通过距离扫描仪读取后通过运算模块进行分析转化为可直接读取的十进制数据信息。

为便于将上述信息标识结构与铸件同模铸出，本发明还提供一种制作上述铸件表面的信息标识结构的铸型活块，包括与铸件的信息标识区尺寸相当的矩形限位外框，所述限位外框内固定设有若干不同安装高度的限位活块，所述限位活块在限位外框内行列无缝排布，各个限位活块与铸件信息标识区上的数据块一一对应，所述限位活块高度方向的侧向设有用于定位安装限位活块的限位孔，同一行或列的各限位活块之间通过贯穿各限位孔的定位针固定，所述定位针两端对应的限位外框的框板上对应设有固定孔，用于固定定位针两端。本发明的用于制作铸件的信息标识结构的铸型活块，限位外框内不同高度的限位活块对应于不同高度的数据块，限位活块之间通过贯穿各限位孔的定位针固定连接并与限位外框连接成固定结构，构成铸型活块结构的各限位活块为通用活块，可以重复使用。

为进一步提高限位活块的通用性，所述限位活块的侧向沿高度方向设有2或3可供选择安装使用的限位孔，以便于定位限位活块的安装高度选择相应的限位孔与定位针连接；当限位活块对应的数据块表示二进制数据时，每个限位活块限位孔的数量为两个；当限位活块对应的数据块表示三进制数据时，每个限位活块限位孔的数量为三个。本发明的限位活块结构，可以制成同尺寸的通用件，安装时，根据限位活块的安装高度，选用相应高度方向上的限位孔与定位针连接，安装后的所有限位活块的顶端即可形成铸型活块的型面。

进一步地，所述限位活块侧向同一高度的限位孔沿水平方向设有两组，两组限位孔的中心线垂直。本结构中的限位活块，安装高度确定后，可以任选同一高度位置的两组限位孔的一种与定位针贯穿连接。进一步提高限位活块的通用性。

本发明的第三个目的是提供一种采用上述铸型活块制成的芯盒，以便于制出本发明的信息标识结构的砂芯，所述限位外框顶部边缘设有矩形芯盒板，所述矩形芯盒板内壁与限位外框内壁平齐或内壁间的内档宽于限位外框内壁间的内档距离。砂芯制作时，只要将铸型活块与芯盒板固定组装成芯盒结构，然后进行填砂造型紧实，脱模后既制成本发明的信息标识结构的砂芯。

因此，本发明中采用一定顺序排列的数据块标识铸件编码信息的形式，铸型活块中的限位活块结构通过不同的安装限位高度表示不同的二维标识信息，具有以下明显优势：

（1）无论是砂型铸造还是金属型铸造，限位活块组装结构作为通用件可以重复使用，通用性；

（2）凸凹结构表示的标识信息，可以防止铸造生产运行过程的损坏，信息保留完整；

（3）若干行列排布的数据块记录式二维信息量大，占据面积小，有利于智能流水式铸造生产的过程信息记录和即时判定；

（4）数据块二维信息编码方法的定制程度高，可以使用国际标准编码方法，也可以企业自行定制，信息保密程度高；

（5）此方案自动化适应能力强，数据块的编排可以完成实现自动化，通过附属设计的编排工装，可实现程序式控制编排。

附图说明

图1为带本发明的信息标识区的铸件示意图。

图2为铸件表面的信息标识结构的示意图。

图3为信息标识结构的铸型活块的立体示意图。

图4为铸型活块的主视图。

图5为图4沿A-A向剖面图。

图6为限位活块的结构示意图。

图7为铸型活块的芯盒立体示意图。

图8为芯盒的主视图。

图9为图8沿B-B向的剖面图。

图10为信息标识结构的砂芯示意图。

其中，1 铸件；2信息标识区；2A数据块；2B定位块；3限位外框；4限位活块；5限位活块；6定位孔；7限位孔；8限位孔；9定位针；10芯盒；11砂芯。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，为本发明的铸件表面的信息标识结构，在铸件1的表面与铸件一同铸出信息标识区2，该信息标识区2设有若干行列排布的不同高度的数据块2A，不同高度的数据块2A分别代表不同的二维数据信息，各数据块2A与铸件一体铸出。信息标识区2的数据块2A按行列排布成矩形信息标识区，各数据块2A的截面形状为边长相等的正方形；为便于实现数据块表达信息的转化和识别，数据块2A包括高位块和低位块，如图2所示，凸出铸件表面的数据块为高位块，与铸件平齐的数据块为低位块，每个数据块分别表示一个二进制的数据1或0，例如，可以用高位块表示1，低位块表示零，这样，矩形信息标识区的各数据块2A按规定的排布顺序和排布方向组成了铸件的二维标识信息。

当然，为丰富信息的内容，也可以用两种以上高度的数据块表示更多的数据信息，例如，可以用高位块、中位块和低位块分别表示一个三进制的数据2或1或0，可以进一步扩大信息标识量，方便更多铸件信息的标识。

参照平面二维码图案的构图标准，为便于确定信息标识区的识别方向，矩形的信息标识区2的其中三个角位上分别设有四个定位块2B，每个角位的四个定位块2B位于相应角位边缘的两行两列位置，三个角位的定位块用于确定矩形信息标识区的方位，以便于信息标识区数据的读取；为提高信息精度，矩形信息标识区的数据块设有校核/纠正位。以防止生产运行过程的个别区块损坏而导致标识信息有误，根据ISO标准有L，M，Q，H四级纠正级别，可根据实际需求自行设置，纠正级别越高，纠错能力越强，但所需的活块数量越多。

为便于数据块信息的读取，信息标识区2的各区位数据块的高度信息通过距离扫描仪读取后通过运算模块进行分析转化为可直接读取的十进制数据信息。

下面以信息标识区采用高位块和低位块两种数据块分别表示二进制数据的二维信息来说明本实施的信息标识区的信息标识和识别实例。参考距离扫描仪的精度，数据块高度信息有两级：分别用高位块代表二进制数据1，低位块代表二进制数据0，对数据块高度的数据通过距离扫描仪读取后可生产一连串2进制数据，如100101100001，此2进制数据可转化为常规的10进制数使用，转化方法为B=∑a*2ⁿ，其中a为各数据位的值，如1或0，n为数据位数，从左开始分别为第0位，第1位……，如果数据块为高、中、低3级高度，则可以分别表示三进制的数据2，1，0，可以大大增加数据记录能力，此时对活块高度的数据读取可生产一串三进制数据，如102011220210，此三进制转化为10进制数据的方法为B=∑a*3ⁿ，其中a为各数据位的值，如2或1或0，n为数据位数。

对于一家多品种铸件企业，铸件信息需要记录铸件种类和铸件标号，为尽量减少活块数量，使用纯数字来对铸件进行编号，如10进制数910517O628O1OO，可用来表示第91号顾客的第05种产品17年06月28日生产的第0100件产品。7位2进制数最大可表示127,可满足100以内的10进制数的表示，14位2进制数最大可表示16382，可满足10000以内的10进制数表示。因此可以使用49位2进制数表示910517O628O1OO。每个数据块的高度即可以读取一个一位二进制数，加上三个角落各四位定位块，需要61个活块既可以表示910517O628O1OO全部信息，所以使用8*8矩阵的二维码，共64个数据块就可以满足该信息标识的要求。

本发明的上述铸件表面的信息标识结构，在铸件表面设置若干不同高度的数据块2，将二维平面图案的数据信息转化为若干不同高度的数据块信息，可以防效防止铸件的标识信息在生产流转过程中磨损或消失。并且根据标识信息量的多少，数据块的数量和高度可以根据需要设置。

实施例2

如图3—6所示，为本发明的铸件表面的信息标识结构的铸型活块，包括与铸件的信息标识区2尺寸相当的矩形限位外框3，限位外框3内固定设有若干不同安装高度的限位活块4（或5），本实施例中，用两种安装高度的限位活块分别表示二进制数据标识信息，所以限位活块4和限位活块5分别表示两种安装高度。安装时，限位活块在限位外框3内行列无缝排布，各个限位活块与铸件信息标识区2上的数据块2A一一对应，限位活块高度方向的侧向设有用于定位安装限位活块的限位孔7（或8），同一行或列的各限位活块之间通过贯穿各限位孔7（或8）的定位针9固定，定位针9两端对应的限位外框3的框板上对应设有固定孔6，用于固定定位针9的两端。为进一步提高限位活块的通用性，限位活块4 （或5）的侧向沿高度方向设有2或3可供选择安装使用的限位孔，以便于根据限位活块4 （或5）的安装高度选择相应的限位孔7（或8）与定位针9连接；当限位活块4 （或5）对应的数据块2表示二进制数据时，每个限位活块限位孔的数量为两个；当限位活块4 （或5）对应的数据块表示三进制数据时，每个限位活块限位孔的数量为三个。本发明的限位活块结构，可以制成同尺寸的通用件，安装时，根据限位活块的安装高度，选用相应高度方向上的限位孔7(或8)与定位针9连接，安装后的所有限位活块的顶端即可形成铸型活块的型面。

为进一步提高限位活块的通用性，限位活块4（或5）侧向同一高度的限位孔7（或8）沿水平方向设有两组，两组限位孔7（或8）的中心线垂直。本结构中的限位活块，安装高度确定后，可以任选同一高度位置的两组限位孔的一种与定位针9贯穿连接。

本发明的铸型活块，限位外框3内不同高度的限位活块4（或5）对应于不同高度的数据块2，限位活块之间通过贯穿各限位孔的定位针9固定连接并与限位外框3连接成固定结构，构成铸型活块结构的各限位活块为通用活块，可以重复使用。

本实施例的铸型活块可以直接用于金属型铸造时的铸型中，铸型活块中的限位活块及限位外框应使用耐热度更高的金属或同材质金属制作，以延长，铸型活块的使用寿命。铸型活块的限位外框的顶面为基面，限位活动顶面与基面平齐或低于基面，形成凹陷数据块。与金属型铸型组装时，铸型活块的基面与金属型内表面平齐，浇注时金属液填充凹陷位置，形成凸起的码数据块。

实施例3

如图8和图9所示，为采用实施例2中的铸型活块制成的芯盒，通过该芯盒可以制出用于浇注成型实施例 1中的信息标识结构的砂芯11，如图10所示。具体芯盒制作方法为上述铸型活块的限位外框3顶部边缘设置用于形成芯盒的盒板，芯盒板内壁与限位外框内壁平齐或平行内壁间的内档宽于限位外框内壁间的内档距离。砂芯制作时，只要将铸型活块与芯盒板固定组装成芯盒结构，然后进行填砂造型紧实，脱模后既制成本发明的信息标识结构的砂芯。

本实施例的砂芯用于砂芯铸造的铸件工艺中时，通过模具制作砂型和铸件的砂芯，组装砂型及砂芯形成铸件的空腔进行浇注，砂芯及砂型设计时在铸件信息标识区的部件设计本实施例中的信息标识结构的砂芯，如附图10所示，信息标识结构的砂芯的特点是有一个平面作为基面，数据块对太的部位为不同深度的凹陷块，组装时信息标识结构砂芯的基面与被组装砂型的型腔面平齐，或造型时基面贴合在模样表面进行预埋。浇注时金属液填充凹陷位置，形成凸起的数据块。

当使用金属型铸造时，铸型活块中的限位活块及限位外框应使用耐热度更高的金属或同材质金属制作，以延长，铸型活块的使用寿命。铸型活块的限位外框的顶面为基面，限位活动顶面与基面平齐或低于基面，形成凹陷数据块。与金属型铸型组装时，铸型活块的基面与金属型内表面平齐，浇注时金属液填充凹陷位置，形成凸起的码数据块。

本发明的上述描述的方法创新的采用了活块结构制作平/凸式数据块二维码，应用于铸件制造领域，具有以下明显优势：

（1）无论是砂型铸造还是金属型铸造，二维码活块组装结构都可以重复使用。

（2）凸起型铸造二维码识别度高，还可以防止铸造生产运行过程的损坏，信息保留完整。

（3）凸起式二维码可记录大量信息，占据面积小，有利于智能流水式铸造生产的过程信息记录和即时判定。

（4）此方法定制程度高，可以使用国际标准编码方法，也可以企业自行定制，信息保密程度高。

（5）此方案自动化适应能力强，根据产品编码信息可以通过现有技术中的二维码生成软件完成二维码图的生成，将近一步将平面的二维码图案转换成本发明的编排可以完成实现自动化，通过附属设计的编排工装，可实现程序式控制编排。

Claims (10)

1.一种铸件表面的信息标识结构，在铸件表面铸设有信息标识区，其特征在于，所述信息标识区设有若干行列排布的不同高度的数据块，不同高度的数据块分别代表不同的二维数据信息，各数据块与铸件一体铸出。

2.根据权利要求1所述的铸件表面的信息标识结构，其特征在于，所述数据块按行列排布成矩形信息标识区，各数据块的截面形状为边长相等的正方形。

3.根据权利要求2所述的铸件表面的信息标识结构，其特征在于，所述数据块包括高位块和低位块，每个数据块分别表示一个二进制的数据1或0，矩形信息标识区的各数据块组成铸件的二维标识信息。

4.根据权利要求2所述的铸件表面的信息标识结构，其特征在于，所述数据块包括高位块、中位块和低位块，每个数据块分别表示一个三进制的数据2或1或0，矩形信息标识区的各数据块组成铸件的二维标识信息。

5.根据权利要求3或4所述的铸件表面的信息标识结构，其特征在于，所述矩形信息标识区的其中三个角位上分别设有四个定位块，每个角位的四个定位块位于相应角位边缘的两行两列位置，三个角位的定位块用于确定矩形信息标识区的方位，以便于信息标识区数据的读取；所述矩形信息标识区的数据块设有校核/纠正位。

6.根据权利要求3或4所述的铸件表面的信息标识结构，其特征在于，所述信息标识区的各区位数据块的高度信息通过距离扫描仪读取后通过运算模块进行分析转化为可直接读取的十进制数据信息。

7.一种制作权利要求1-6任一项所述的铸件表面的信息标识结构的铸型活块，其特征在于，包括与铸件的信息标识区尺寸相当的矩形限位外框，所述限位外框内固定设有若干不同安装高度的限位活块，所述限位活块在限位外框内行列无缝排布，各个限位活块与铸件信息标识区上的数据块一一对应，所述限位活块高度方向的侧向设有用于定位安装限位活块的限位孔，同一行或列的各限位活块之间通过贯穿各限位孔的定位针固定，所述定位针两端对应的限位外框的框板上对应设有固定孔，用于固定定位针两端。

8.根据权利要求7所述的铸型活块，其特征在于，所述限位活块的侧向沿高度方向设有2或3可供选择安装使用的限位孔；当限位活块对应的数据块表示二进制数据时，每个限位活块限位孔的数量为两个；当限位活块对应的数据块表示三进制数据时，每个限位活块限位孔的数量为三个。

9.根据权利要求8所述的铸型活块，其特征在于，所述限位活块侧向同一高度的限位孔沿水平方向设有两组，两组限位孔的中心线垂直。

10.一种权利要求7或8或9所述铸型活块的芯盒，其特征在于，所述限位外框顶部边缘设有矩形芯盒板，所述矩形芯盒板内壁与限位外框内壁平齐或内壁间的内档宽于限位外框内壁间的内档距离。