CN110202950A - 一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构 - Google Patents

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    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material

Abstract

本发明公开了一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，包括固定安装在整体底板上的弧形轨道和弧形齿条，在弧形轨道上套装有弧形滑块，弧形滑块向上固定安装有移动板，移动板上安装有减速机，减速机的动力输入端连接有步进电机，减速机的动力输出端通过齿轮与弧形齿条啮合连接；移动板上还安装有喷码头固定支架，喷码头固定支架中套装有喷码头，喷码头与圆柱形产品的待喷码圆柱表面对应；在弧形轨道的起始端安装有接近开关感应钣金，在减速机外壳对应安装有接近开关，当接近开关接近开关感应钣金接触时，即表明弧形滑块处于原点位置。本发明的装置结构简单，工作可靠。

Description

一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构
技术领域
本发明属于喷码机械技术领域，涉及一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构。
背景技术
工业标识是直接或间接在各种产品上，通过借助喷码机、激光机、热转印、打码机、条码机、电子标签、贴标机、系统集成和配套设备，进行简单或者复杂信息的标记与识别，以达到防伪防窜、产品质量追踪追溯和物流仓储有效管理。其中，在标识设备中对于产品表面需求文字或数字标识而言，喷码机的应用更加广泛。而喷码机中，小字符连续喷码机具有体积小巧，操作简单，即插即用的特点。然而，常规产品(平面喷印)的文字或数字标识一般只需要一组或多组标识即可，但是针对特殊产品(圆柱面喷印)，它可能需要多组等分行或列标识，由于喷码表面是弧形，这就给喷涂机喷码增加了难度，目前喷码头均是直接垂直安装在喷码产品端面，无法喷码多组等分行或列标识。因此需要研发一种用于圆柱体外表面喷码的机构来辅助喷码头完成多组等分行或列标识的喷码。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，利用弧形机械结构加电机精准控制，解决现有技术的喷码设备无法对圆柱形产品外表面进行多组等分喷码的的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，包括固定安装在整体底板上的弧形轨道和弧形齿条，在弧形轨道上套装有弧形滑块，弧形滑块向上固定安装有移动板，移动板上安装有减速机，减速机的动力输入端连接有步进电机，减速机的动力输出端连接有齿轮，齿轮与弧形齿条啮合连接；移动板上还安装有喷码头固定支架，喷码头固定支架中套装有喷码头，喷码头与圆柱形产品的待喷码圆柱表面对应；在弧形轨道的起始端安装有接近开关感应钣金，在减速机外壳朝向接近开关感应钣金的一侧立面安装有接近开关，当接近开关与接近开关感应钣金接触时，即表明弧形滑块处于原点位置。
本发明的用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，其特征还在于：
所述的步进电机的信号线与驱动器输出端连接，驱动器与PLC控制连接。
所述的PLC和驱动器的点位连接及控制中输入和输出信号点的对应逻辑关系是，PLC端口主要包括控制输入信号点、控制输出信号点、电源接口、通讯接口；驱动器端口主要包括与PLC的控制输出信号连接端口，与步进电机的输出驱动线的连接及电源接口。
所述的PLC的控制输入信号点包括：喷码的原点位置的输入信号，喷码的左极限位置的输入信号，喷码的右极限位置的输入信号，驱动器启动和结束信号；
PLC的控制输出信号点包括：驱动器的方向信号，脉冲信号及使能信号；PLC的电源接口为DC24V，PLC的通讯接口为触摸屏的485通讯口。
所述的驱动器的电源接口为DC5V，驱动器的动力端子电源为AC220V。
本发明的有益效果是，包括以下方面：1)机构简单，灵活度好，可操作性强。2)实现了产品表面(圆柱形)的多组等分标识的喷码。3)实现了不同规格产品表面标识的喷码。4)标识的每组喷码间距可通过控制步进电机的转速调整。5)结构紧凑，不占空间，成本不高。
附图说明
图1是本发明装置的整体结构图；
图2是本发明装置的齿轮啮合结构图；
图3是本发明装置的弧形轨道的安装结构图；
图4是本发明装置的控制电气主回路图；
图5是本发明装置的控制电路原理图；
图6是本发明装置的多组标识喷码的示意图。
图中，1.圆柱形产品、2.喷码标识、3.喷码头、4.步进电机、5.喷码头固定支架、6.移动板、7.弧形滑块、8.弧形轨道、9.整体底板、10.接近开关感应钣金、11.弧形齿条、12.齿轮、13.接近开关、14.减速机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1、图2、图3，本发明的结构是，包括固定安装在整体底板9上的弧形轨道8和弧形齿条11，弧形轨道8和弧形齿条11的轴心均与圆柱形产品1的轴心同心，弧形轨道8位于弧形齿条11的外侧；在弧形轨道8上套装有弧形滑块7，弧形滑块7向上固定安装有移动板6，移动板6上安装有减速机14，减速机14的动力输入端连接有步进电机4，减速机14的动力输出端连接有齿轮12，齿轮12与弧形齿条11啮合连接；移动板6上还安装有喷码头固定支架5，喷码头固定支架5中套装有喷码头3，喷码头3与圆柱形产品1的待喷码圆柱表面对应，用于喷涂产品的喷码标识2(字符)；在弧形轨道8的起始端安装有接近开关感应钣金10，在减速机14外壳朝向接近开关感应钣金10的一侧立面安装有接近开关13，当接近开关13与接近开关感应钣金10接触时，即表明弧形滑块7处于原点位置。
另外，在弧形轨道8的终端安装有限位开关感应钣金，在减速机14外壳朝向限位开关感应钣金的一侧立面安装有限位开关，当限位开关与限位开关感应钣金接触时，即表明弧形滑块7处于最大限位位置。
本发明在组装时，首先是调整并保证弧形齿条11与待喷码的圆柱形产品1的同心度，然后安装其他部件。当安装结束后，步进电机4带动减速机14先进行原点定位，即接近开关13与接近开关感应钣金10接触发出感应信号时，步进电机4停止即为找到原点。步进电机4定位结束后，开始进行喷码前的试运行，开启步进电机4，减速机14带动齿轮12旋转，同时齿轮12在固定的弧形齿条11上啮合，带动喷码头3围绕圆柱形产品1做圆弧形轨迹运动，而喷码头3和步进电机4(减速机14)均固定在移动板6上，移动板6随弧形滑块7在弧形滑轨8上移动(参照图3)，可以起到限位和导向整体稳定结构的作用，这样喷码头3就可以完成在任意弧度位置垂直产品表面进行多组等分标识的喷码。参照图6，为两组列标识喷码的示意效果图，其两组列标识间距36mm(即弧长)。
本发明的工作原理是：启动步进电机4，通过减速机14驱动齿轮12与弧形齿条11啮合实现移动板6的圆弧形轨迹运动，弧形滑轨8和弧形滑块7对移动板6的轨迹运动进行定位和导向作用。同时弧形齿条11和待被喷码的圆柱形产品1同心固定，所以等同于齿轮12及喷码头3一起在弧形齿条11上做圆弧形轨迹运动，并且最终实现喷码头3垂直于产品表面完成多组等分标识喷码，得到最终的多组竖直的喷码标识2。
本发明为了避免减速机14轴端过旋转，导致齿轮12和弧形齿条11脱轨，在弧形齿条11的极限位置端安装一个接近开关13作为初始原点，每次减速机14轴旋转多次后，都要回到该点。而在设计中，考虑因为弧形齿条11是由三分之一圆形齿条加工而成，保证弧形齿条11和圆柱形产品1同心安装，这样移动板6上的喷码头3所移动的弧形轨迹均能保证和圆柱形产品1表面垂直，最终实现多角度多组等分的标识喷码。
以下多处提及的驱动器是控制步进电机4的控制元件，必须成对使用，步进电机4的信号线与驱动器输出端连接，驱动器与PLC控制连接。
参照图4，本发明的控制电气主回路是，输入端为220V交流总电源，220V交流进线上设置有QF(断路器)、FR(热继电器)、KM(交流接触器)、SB(控制开关)，另外还并联设置有SWR1(24V控制和驱动器电源)、SWR2(5V驱动器控制电源)及步进驱动器动力端子。总体来说，该主接线回路将220V交流总电源分为三个支路，第一个支路为24V电源转换，用于PLC和控制回路供电使用；第二支路为5V电源转换，用于驱动器的电源供电；第三个支路动力端子，用于步进电机4的动力供电。QF(断路器)和KM(交流接触器)用于主线路的安全保护。
参照图5，本发明机构的控制电路原理是，PLC和驱动器的点位连接及控制中输入和输出信号点的对应逻辑关系是，PLC端口主要包括控制输入信号点、控制输出信号点、电源接口、通讯接口；驱动器端口主要包括与PLC的控制输出信号连接端口，与步进电机4的输出驱动线的连接及电源接口。
PLC的控制输入信号点包括：喷码的原点位置的输入信号，喷码的左极限位置的输入信号，喷码的右极限位置的输入信号，驱动器启动和结束信号。
PLC的控制输出信号点包括：驱动器的方向信号，脉冲信号及使能信号。
PLC的电源接口为DC24V，PLC的通讯接口为触摸屏的485通讯口；
驱动器的电源接口为DC5V，驱动器的动力端子电源为AC220V；驱动器输出端连接有步进电机4的驱动信号线。
本机构通过给PLC和驱动器供电，给PLC传输原点输入信号，PLC把输出信号传递给驱动器，驱动器启动步进电机4，减速机14轴端旋转，带动齿轮12和弧形齿条11啮合，从而实现步进电机4和喷码头3一起进行弧形轨迹运动。再运动到左右极限位置时，PLC接收极限输入信号，PLC把输出信号再传递给驱动器，驱动器停止步进电机4。
本发明装置还具有以下特点：
装置结构简单，成本低，安装方便。驱动器控制步进电机4，实现喷涂头3小角度的弧形偏转，这样可以满足多组的不同行或列距离的标识的喷码，其参数值修改方便。
可以定制成标准模块化结构，适用多种型号的喷码头3。
实现自动多组等分行或列的标识喷码，无需人为操作或干预，控制简洁，只要把步进电机4的驱动信号接入PLC，实现总线控制即可。

Claims (5)

1.一种用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，其特征在于：包括固定安装在整体底板(9)上的弧形轨道(8)和弧形齿条(11)，在弧形轨道(8)上套装有弧形滑块(7)，弧形滑块(7)向上固定安装有移动板(6)，移动板(6)上安装有减速机(14)，减速机(14)的动力输入端连接有步进电机(4)，减速机(14)的动力输出端连接有齿轮(12)，齿轮(12)与弧形齿条(11)啮合连接；移动板(6)上还安装有喷码头固定支架(5)，喷码头固定支架(5)中套装有喷码头(3)，喷码头(3)与圆柱形产品(1)的待喷码圆柱表面对应；在弧形轨道(8)的起始端安装有接近开关感应钣金(10)，在减速机(14)外壳朝向接近开关感应钣金(10)的一侧立面安装有接近开关(13)，当接近开关(13)与接近开关感应钣金(10)接触时，即表明弧形滑块(7)处于原点位置。
2.根据权利要求1所述的用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，其特征在于：所述的步进电机(4)的信号线与驱动器输出端连接，驱动器与PLC控制连接。
3.根据权利要求2所述的用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，其特征在于：所述的PLC和驱动器的点位连接及控制中输入和输出信号点的对应逻辑关系是，PLC端口主要包括控制输入信号点、控制输出信号点、电源接口、通讯接口；驱动器端口主要包括与PLC的控制输出信号连接端口，与步进电机(4)的输出驱动线的连接及电源接口。
4.根据权利要求3所述的用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，其特征在于：所述的PLC的控制输入信号点包括：喷码的原点位置的输入信号，喷码的左极限位置的输入信号，喷码的右极限位置的输入信号，驱动器启动和结束信号；
PLC的控制输出信号点包括：驱动器的方向信号，脉冲信号及使能信号；PLC的电源接口为DC24V，PLC的通讯接口为触摸屏的485通讯口。
5.根据权利要求3所述的用于在圆柱体外表面上实现多组等分喷码的机构，其特征在于：所述的驱动器的电源接口为DC5V，驱动器的动力端子电源为AC220V。
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