CN109677122B - 钢板进炉前标记装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板进炉前标记装置，属于自动化技术领域。它包括侧喷机构、钢印机构和面喷机构，所述侧喷机构包括线性模组，所述线性模组上设有激光标记机构，所述激光标记机构能沿线性模组轴向移动，所述线性模组两端均设有导向杆。本方案通过面喷喷印高附着力的耐高温墨，通过激光标记钢板侧面标记，通过钢印刻蚀在钢板表面的印记，对进炉前的钢板进行成品板的全面的标记，使钢板可以带着标记进炉，并在出炉后保持标记内容。使钢板可以出炉后直接入库出厂。减少了大量的转运物流成本，和在补喷标记时出现的错误概率，同时减少了钢板在进炉前到补喷前的标记信息断点，使钢板信息可以覆盖钢板生产的全过程，做到全过程无差错跟踪。

Description

钢板进炉前标记装置

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体来说，是一种钢板进炉前标记装置。

背景技术

钢板出厂有很多种型号状态，有的需要热处理淬火或者回火、常化炉等处理，来使出厂的钢板达到客户的要求。但是现有的状态是进炉前的标记进过炉子烧以后就没有了，标记需要在出炉后再补，这样就导致质量跟踪出现断点，容易出现混钢，同时增加物流成本。

发明内容

本发明目的是旨在提供一种克服现有技术中不足的钢板进炉前标记装置。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钢板进炉前标记装置，包括侧喷机构，所述侧喷机构包括线性模组，所述线性模组上设有激光标记机构，所述激光标记机构能沿线性模组轴向移动，所述线性模组两端均设有导向杆，两个所述导向杆对称设置，所述导向杆贯穿线性模组且能够在线性模组上滑动；所述线性模组中部设有旋转支座，所述线性模组能以旋转支座为支点水平转动；还包括摆动连杆，所述摆动连杆中部与旋转支座固定连接，摆动连杆能以旋转支座为支点水平转动，所述摆动连杆两端均设有分别与两个导向杆对应的感应组件，所述感应组件用于对导向杆位置感应并对导向杆施加一个轴向推力。

线性模组可以为滚珠丝杠和直线导轨或同步带与同步带轮的组合，用于驱动激光标记机构沿线性模组轴向移动；感应组件用于感应导向杆的位置信号以控制激光标记机构工作；旋转支座作为整体旋转支点，旋转支座可以与可移动的机械臂等结构连接，用以带动线性模组及摆动连杆移动，并作为转动线性模组和摆动连杆的转动支点；导向杆一端被感应组件施加的推力抵靠，另一端用于对钢板边缘触碰感应；由于线性模组中部设有旋转支座且通过旋转支座与摆动连杆平行设置，线性模组和摆动连杆构成一体并能够以转轴支座为支点同步转动；两个导向杆与钢板边缘进行位置感应时，当只有其中一个导向杆与钢板边缘触碰时，则能够以反作用力推动线性模组和摆动连杆同步转动，直至两个导向杆均与钢板边缘触碰，则在线性模组两端构成受力平衡，进而同步推动两个导向杆使其轴向滑动并通过感应组件进行信号输出，控制激光标记机构工作对钢板进行喷涂和标识；通过分别设于线性模组两端的两个导向杆为感应支点，并在两个导向杆端部受力不平衡时能够以反作用力推动线性模组和摆动连杆转动的方式，使两个导向杆受力平衡后，再通过两个导向杆轴向移动与感应组件触发，以控制激光标记机构进行工作的方式，能够使激光标记机构的喷印角度保持一致，提高喷印更加精准、一致；X、Z轴使激光打标头中心对准钢板侧面，Y轴往钢板侧面移动寻边，当摆杆前端接触钢板边缘以后，导杆伸缩装置往回退，导杆后部的光电开关检测到导杆认为已经接触钢板，Y轴继续往前，先接触的一边开始带动整个激光机构开始旋转，等第二个导杆也接触到钢板边，导杆回缩，第二个光电开关检测到导杆后，Y轴停止往前，激光机构由于在之前的导杆作用力下，已经实现了偏转，自动找平了打标头与钢板侧面的距离。

面喷机构包括机架、Y轴线性模组、X轴线性模组和喷墨喷头，所述Y轴线性模组设有两个，两个Y轴线性模组平行设于机架上，所述X轴线性模组设于两个Y轴线性模组上且能够沿Y轴线性模组轴向移动，所述喷墨喷头设于X轴线性模组上且能够沿X轴线性模组轴向移动。

喷墨喷头通过在X轴线性模组轴向移动和X轴线性模组在Y轴线性模组上轴向移动，使喷墨喷头在机架上在X轴线性模组和Y轴线性模组构成的平面上自由移动，通过一个喷头在X、Y方向的往复运动，拼接出多行喷印的效果，可以拼接图片、汉字、数字、符号和字母等。传统是采用多个喷头拼接一个面喷内容，一次移动喷出全部内容，每个喷头管一行，现在的方法是用一个喷头来回喷多次，拼接喷印内容。用一个喷头完成多个喷头完成的工作。这样多次使用一个喷头，有助于减少单个喷头的堵塞，维修也只需要更换这一个喷头，备件也只需要备一个喷头。喷印效果并没有受到影响，反而可以更灵活的处理喷印信息的排版。

进一步限定，所述感应组件包括推杆和接近开关，所述推杆贯穿摆动连杆且与导向杆同轴设置；所述接近开关设于摆动连杆背离线性模组一侧，所述推杆一端抵靠导向杆端部，所述推杆另一端用于触发接近开关，所述接近开关用于控制激光标记机构工作；所述推杆上套有用于对推杆位置复位的复位弹簧。

推杆上套有复位弹簧，通过复位弹簧能够对推杆的位置进行限定，进而对抵靠的导向杆施加一个推力，对其进行轴向位置限定；当导向杆轴向移动的时候将推动推杆，使其克服复位弹簧的压力进行轴向移动，且与接近开关感应触发接近开关，使激光标记机构进行工作。

进一步限定，所述推杆上套有两个相向设置的滑套，两个所述滑套与摆动连杆固定连接，所述复位弹簧设于两个滑套之间，所述复位弹簧靠导向杆一端设有限位环，所述限位环固定套接于推杆上。

两个滑套分为滑套A和滑套B，滑套A和滑套B相互扣和形成一个用于容纳复位弹簧的空腔；当推杆进行轴向滑动的时候，复位弹簧通过与固定设于推杆上的限位环对复位弹簧进行压缩，并在推杆受导向杆推力消失后，通过复位弹簧使推杆及导向杆复位。

进一步限定，还包括横梁，所述横梁上设有至少一个沿轴向延伸用于支撑机架滑动的直线导轨。

横梁作为机架滑动支撑，机架通过直线导轨能够沿横梁轴向移动，增加喷墨喷头的工作区域面积。

进一步限定，所述机架与直线导轨之间设有角度调节机构，所述角度调节机构包括连杆座、滑板和气缸，所述连杆座固定设于机架上，所述滑板与直线导轨卡接，所述气缸与滑板转动连接且气缸的活塞杆与连杆座转动连接。

机架与连接杆座固定连接，连杆座通过气缸与滑板连接，滑板作为安装支点与直线导轨卡接，通过气缸伸缩可以对机架的位置和角度进行调节，进而调节喷墨喷头的喷码方向。

进一步限定，所述滑板与连杆座之间设有至少一个摆杆，所述摆杆两端分别与滑板和连杆座转动连接。

滑板与连杆座之间设置摆杆，摆杆对滑板和连杆座支撑，作为气缸伸缩的辅助支撑，防止气缸伸缩造成机架晃动，提高气缸伸缩时的结构稳定性。

进一步限定，所述钢印机构为至少一行针，每行针的数量为15根，采用打点阵的方式工作；15根针或者多行同时移动可以大幅度减少钢印标记的时间，提高生产效率。

本发明相比现有技术，本方案通过面喷喷印高附着力的耐高温墨，通过激光标记钢板侧面标记，通过钢印刻蚀在钢板表面的印记，对进炉前的钢板进行成品板的全面的标记，使钢板可以带着标记进炉，并在出炉后保持标记内容。使钢板可以出炉后直接入库出厂。减少了大量的转运物流成本，和在补喷标记时出现的错误概率，同时减少了钢板在进炉前到补喷前的标记信息断点，使钢板信息可以覆盖钢板生产的全过程，做到全过程无差错跟踪。

附图说明

图1为本发明钢板进炉前标记装置的结构示意图；

图2为侧喷机构的结构示意图；

图3为侧喷机构的俯视图；

图4为图3中M的放大图；

图5为面喷机构的结构示意图；

图6为面喷机构的左视图；

主要元件符号说明如下：

导向杆1、位置探头101、导向套2、线性模组3、摆动连杆4、旋转支座5、连接套6、法兰平面端头7、推杆半圆端头8、滑套A9、锁紧螺母10、滑套B11、锁紧螺母12、复位弹簧13、推杆14、接近开关15、支座16、限位环17、激光标记机构18、钢板19、喷墨喷头21、固定卡22、X轴线性模组23、连接板24、Y轴线性模组25、机架26、连杆座27、摆杆28、转轴支座29、转轴210、气缸211、气缸之间212、滑块连接板213、滑板214、横梁215、直线导轨216。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所述，一种钢板进炉前标记的装置，包括侧喷机构，所述侧喷机构包括线性模组，所述线性模组上设有激光标记机构，所述激光标记机构能沿线性模组轴向移动，所述线性模组两端均设有导向杆，两个所述导向杆对称设置，所述导向杆贯穿线性模组且能够在线性模组上滑动；所述线性模组中部设有旋转支座，所述线性模组能以旋转支座为支点水平转动；还包括摆动连杆，所述摆动连杆中部与旋转支座固定连接，摆动连杆能以旋转支座为支点水平转动，所述摆动连杆两端均设有分别与两个导向杆对应的感应组件，所述感应组件用于对导向杆位置感应并对导向杆施加一个轴向推力。所述感应组件包括推杆和接近开关，所述推杆贯穿摆动连杆且与导向杆同轴设置；所述接近开关设于摆动连杆背离线性模组一侧，所述推杆一端抵靠导向杆端部，所述推杆另一端用于触发接近开关，所述接近开关用于控制激光标记机构工作；所述推杆上套有用于对推杆位置复位的复位弹簧。所述推杆上套有两个相向设置的滑套，两个所述滑套与摆动连杆固定连接，所述复位弹簧设于两个滑套之间，所述复位弹簧靠导向杆一端设有限位环，所述限位环固定套接于推杆上。所述导向杆外套有导向套，所述导向套与线性模组固定连接，所述导向杆两端均延伸出导向套外。所述导向杆靠推杆一端套有法兰平面端头。所述推杆靠导向杆一端连接有推杆半圆端头。两个所述滑套上均套有锁紧螺母。两个所述导向杆背离推杆一端均设置有位置探头，两个所述位置探头为线性结构且平行设置。所述摆动连杆上设置有用于安装接近开关的支座。所述激光标记机构为喷漆喷头或/和喷墨喷头。

线性模组可以为滚珠丝杠和直线导轨或同步带与同步带轮的组合，用于驱动激光标记机构沿线性模组轴向移动；感应组件用于感应导向杆的位置信号以控制激光标记机构工作；旋转支座作为整体旋转支点，旋转支座可以与可移动的机械臂等结构连接，用以带动线性模组及摆动连杆移动，并作为转动线性模组和摆动连杆的转动支点；导向杆一端被感应组件施加的推力抵靠，另一端用于对钢板边缘触碰感应；由于线性模组中部设有旋转支座且通过旋转支座与摆动连杆平行设置，线性模组和摆动连杆构成一体并能够以转轴支座为支点同步转动；两个导向杆与钢板边缘进行位置感应时，当只有其中一个导向杆与钢板边缘触碰时，则能够以反作用力推动线性模组和摆动连杆同步转动，直至两个导向杆均与钢板边缘触碰，则在线性模组两端构成受力平衡，进而同步推动两个导向杆使其轴向滑动并通过感应组件进行信号输出，控制激光标记机构工作对钢板进行喷涂标识；通过分别设于线性模组两端的两个导向杆为感应支点，并在两个导向杆端部受力不平衡时能够以反作用力推动线性模组和摆动连杆转动的方式，使两个导向杆受力平衡后，再通过两个导向杆轴向移动与感应组件触发，以控制激光标记机构进行工作的方式，能够使激光标记机构的喷印角度保持一致，提高喷印更加精准、一致。推杆上套有复位弹簧，通过复位弹簧能够对推杆的位置进行限定，进而对抵靠的导向杆施加一个推力，对其进行轴向位置限定；当导向杆轴向移动的时候将推动推杆，使其克服复位弹簧的压力进行轴向移动，且与接近开关感应触发接近开关，使激光标记机构进行工作；X、Z轴使激光打标头中心对准钢板侧面，Y轴往钢板侧面移动寻边，当摆杆前端解除钢板边缘以后，导杆伸缩装置往回退，导杆后部的光电开关检测到导杆认为已经解除钢板，Y轴继续往前，先解除的一边开始带动整个激光机构开始旋转，等第二个导杆也接触到钢板边，导杆回缩，第二个光电开关检测到导杆后，Y轴停止往前，激光机构由于在之前的导杆作用力下，已经实现了偏转，自动找平了打标头与钢板侧面的距离。

两个滑套分为滑套A和滑套B，滑套A和滑套B相互扣和形成一个用于容纳复位弹簧的空腔；当推杆进行轴向滑动的时候，复位弹簧通过与固定设于推杆上的限位环对复位弹簧进行压缩，并在推杆受导向杆推力消失后，通过复位弹簧使推杆及导向杆复位。

套于导向杆外的导向套与线性模组固定连接，对导向杆形成一个轴向位置限定，能够有效防止导向杆受侧面力而发生的偏移量，提高结构稳定性。

法兰平面端头的端面作为导向杆端部推杆端部抵靠点，有效增加了两者的接触面积，防止抵靠触碰时发生位置偏移，提高两者传动的结构稳定性。

推杆半圆端头作为与导向杆端部的法兰平面端头的接触点，并通过球面端与其触碰，球面端由面面触碰改变为点面触碰，进一步提高传动的精确性。

两个滑套通过锁紧螺母与摆动连杆连接，使其构成的用于容纳复位弹簧的容腔，位置结构固定，使复位弹簧的受力压缩和复位推动时结构位置具有较高的稳定性，进一步提高整体结构稳定性。

两个位置探头均为线性结构且平行设置，使其在同平面上增大感应面积，线性结构可以为杆状或若干滚轮线性排列构成的线状体。

于摆动连杆上设置支座用于接近开关的安装，支座上可以设置一个与推杆同轴设置的安装部作为接近开关的安装点，便于对接近开关的位置进行调节。

激光标记机构可以为喷涂底漆的喷漆喷头也可以为用于对钢板进行标识的喷墨喷头，或者两者的结合体，提高装置使用的多样性。

还包括面喷机构，面喷机构包括机架、Y轴线性模组、X轴线性模组和喷墨喷头，所述Y轴线性模组设有两个，两个Y轴线性模组平行设于机架上，所述X轴线性模组设于两个Y轴线性模组上且能够沿Y轴线性模组轴向移动，所述喷墨喷头设于X轴线性模组上且能够沿X轴线性模组轴向移动。还包括横梁，所述横梁上设有至少一个沿轴向延伸用于支撑机架滑动的直线导轨。所述机架与直线导轨之间设有角度调节机构，所述角度调节机构包括连杆座、滑板和气缸，所述连杆座固定设于机架上，所述滑板与直线导轨卡接，所述气缸与滑板转动连接且气缸的活塞杆与连杆座转动连接。所述滑板与连杆座之间设有至少一个摆杆，所述摆杆两端分别于滑板和连杆座转动连接。所述滑板上设置有与直线导轨对应的滑块连接板。所述喷墨喷头与X轴线性模组之间设有固定卡。

喷墨喷头通过在X轴线性模组轴向移动和X轴线性模组在Y轴线性模组上轴向移动，使喷墨喷头在机架上在X轴线性模组和Y轴线性模组构成的平面上自由移动，通过一个喷头在X、Y方向的往复运动，拼接出多行喷印的效果，可以拼接图片、汉字、数字、符号和字母等。传统是采用多个喷头拼接一个面喷内容，一次移动喷出全部内容，每个喷头管一行，现在的方法是用一个喷头来回喷多次，拼接喷印内容。用一个喷头完成多个喷头完成的工作。这样多次使用一个喷头，有助于减少单个喷头的堵塞，维修也只需要更换这一个喷头，备件也只需要备一个喷头。喷印效果并没有收到影响，反而可以更灵活的处理喷印信息的排版。横梁作为机架滑动支撑，机架通过直线导轨能够沿横梁轴向移动，增加喷墨喷头的工作区域面积。机架与连接杆座固定连接，连杆座通过气缸与滑板连接，滑板作为安装支点与直线导轨卡接，通过气缸伸缩可以对机架的位置和角度进行调节，进而调节喷墨喷头的喷码方向。滑板与连杆座之间设置摆杆，摆杆对滑板和连杆座支撑，作为气缸伸缩的辅助支撑，防止气缸伸缩造成机架晃动，提高气缸伸缩时的结构稳定性。滑块连接板通过螺栓连接或者焊接等方式与滑板连接，且与直线导轨卡接作为滑板与之间导轨之间的连接件，使制造和安装更加方便。固定卡与喷墨喷头连接后再安装在X轴线性模组上，便于对喷墨喷头与X轴线性模组之间的相对位置进行调节。X线性模组上设置有连接板且通过连接板与Y轴线性模组连接，通过连接板与X轴线性模组或与Y轴线性模组之间的连接角度调节能够对，喷墨喷头的喷涂方向进行调节，便于组装和调试。滑板与连杆座与摆杆连接处设置有转轴支座，且转轴支座与摆杆通过转轴穿插的方式转动连接，具有较高的结构稳定性。滑板上设置有向上延伸的气缸支架，作为气缸的安装支点，延伸的气缸推动之间转动的力臂，降低气缸伸缩量与机架翻转角度之间的比值，便于对机架进行角度微调。

所述钢印机构为至少一行针，每行针的数量为15根，采用打点阵的方式工作；15根针或者多行同时移动可以大幅度减少钢印标记的时间，提高生产效率。

以上对本发明提供的钢板进炉前标记方法及装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种钢板进炉前标记装置，其特征在于：包括侧喷机构、面喷机构和钢印机构，所述侧喷机构包括线性模组，所述线性模组上设有激光标记机构，所述激光标记机构能沿线性模组轴向移动，所述线性模组两端均设有导向杆，两个所述导向杆对称设置，所述导向杆贯穿线性模组且能够在线性模组上滑动；

所述线性模组中部设有旋转支座，所述线性模组能以旋转支座为支点水平转动；

还包括摆动连杆，所述摆动连杆中部与旋转支座固定连接，摆动连杆能以旋转支座为支点水平转动，所述摆动连杆两端均设有分别与两个导向杆对应的感应组件，所述感应组件用于对导向杆位置感应并对导向杆施加一个轴向推力；

面喷机构包括机架、Y轴线性模组、X轴线性模组和喷墨喷头，所述Y轴线性模组设有两个，两个Y轴线性模组平行设于机架上，所述X轴线性模组设于两个Y轴线性模组上且能够沿Y轴线性模组轴向移动，所述喷墨喷头设于X轴线性模组上且能够沿X轴线性模组轴向移动；

所述钢印机构为至少一行针，每行针的数量为15根，采用打点阵的方式工作；

所述感应组件包括推杆和接近开关，所述推杆贯穿摆动连杆且与导向杆同轴设置；所述接近开关设于摆动连杆背离线性模组一侧，所述推杆一端抵靠导向杆端部，所述推杆另一端用于触发接近开关，所述接近开关用于控制激光标记机构工作；所述推杆上套有用于对推杆位置复位的复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的钢板进炉前标记装置，其特征在于：所述推杆上套有两个相向设置的滑套，两个所述滑套与摆动连杆固定连接，所述复位弹簧设于两个滑套之间，所述复位弹簧靠导向杆一端设有限位环，所述限位环固定套接于推杆上。

3.根据权利要求1或2所述的钢板进炉前标记装置，其特征在于：还包括横梁，所述横梁上设有至少一个沿轴向延伸用于支撑机架滑动的直线导轨。

4.根据权利要求3所述的钢板进炉前标记装置，其特征在于：所述机架与直线导轨之间设有角度调节机构，所述角度调节机构包括连杆座、滑板和气缸，所述连杆座固定设于机架上，所述滑板与直线导轨卡接，所述气缸与滑板转动连接且气缸的活塞杆与连杆座转动连接。

5.根据权利要求4所述的钢板进炉前标记装置，其特征在于：所述滑板与连杆座之间设有至少一个摆杆，所述摆杆两端分别与滑板和连杆座转动连接。

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