CN111070916A - 一种发电机转子轴端面标记系统及其工作方法 - Google Patents

一种发电机转子轴端面标记系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于激光打标技术领域，提供一种发电机转子轴端面标记系统及其工作方法。该系统包括工控机、条码扫码器、运动控制卡、伺服驱动器、电动升降台、水平滑台、激光打标卡、激光发生器、振镜扫描系统，所述工控机通过串口/USB与条码扫码器连接，工控机通过串口与运动控制卡连接，运动控制卡与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过电缆分别连接电动升降台和水平滑台，工控机通过PCI/USB接口与激光打标卡连接，激光打标卡通过电缆分别连接激光发生器和振镜扫描系统。本发明能够有效实现自动化控制，数据信息化管理，减少人工干预，保证转子轴的数据唯一性，提高生产效率。

Description

一种发电机转子轴端面标记系统及其工作方法
技术领域
本发明属于激光打标技术领域，具体地说是一种发电机转子轴端面标记系统及其工作方法。
背景技术
目前，很多的发电机制造企业越来越重视零部件的标记，方便对生产的所有部件进行可追溯管理。转子轴是发电机的核心部件，但很少有企业对其进行完备的生产作业规范。同时，由于转子轴有很多种规格，工装设计比较繁杂，自动化和信息化管理的程度较低，操作者长时间的作业产生疲劳后，对转子轴端面标记也容易打错或打漏。以上的情况，都无法满足用户日益扩大的批量化生产、自动化效率、信息化管理、安全性和数据的可追溯性的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种发电机转子轴端面标记系统及其工作方法，能够有效实现自动化控制，数据信息化管理，减少人工干预，保证转子轴的数据唯一性，提高生产效率。
为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种发电机转子轴端面标记系统，包括工控机、条码扫码器、运动控制卡、伺服驱动器、电动升降台、水平滑台、激光打标卡、激光发生器、振镜扫描系统，所述工控机通过串口/USB与条码扫码器连接，工控机通过串口与运动控制卡连接，运动控制卡与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过电缆分别连接电动升降台和水平滑台，工控机通过PCI/USB 接口与激光打标卡连接，激光打标卡通过电缆分别连接激光发生器和振镜扫描系统；
所述工控机，运行上位机控制程序，向运动控制卡、条码扫码器和激光打标卡下达工作指令；
所述运动控制卡，根据工控机的指令产生方向和脉冲信号；
所述伺服驱动器，根据运动控制卡产生的方向和脉冲信号，控制电动升降台和水平滑台；
所述激光打标卡，根据工控机的指令驱动激光发生器、振镜扫描系统实现标记；
所述激光发生器，用于生产激光作用在工件表面；
所述振镜扫描系统，用于按照工控机的指令将激光发生器输出的激光在工作面上扫描；
所述条码扫码器包括固定式和手持式，固定式条码扫码器用于采集标记在转子轴端面上的二维码；手持式条码扫码器用于采集工作任务信息。
本发明还提供一种上述的发电机转子轴端面标记系统的工作方法，包括以下步骤：
（1）预先编辑好模板文件和激光参数；
（2）操作者用手持式条码扫码器扫描工作任务码，程序自动打开对应的模板文件；
（3）操作者在水平滑台上安装合适的工装，将转子轴放入工装内，工装底部设有传感器，能检测工件插入方向是否正确；
（4）将其余规格的闲置工装放置在工装陈列区，工装陈列区设有传感器，能识别当前所使用的工装类型；
（5）程序启动，判断当前模板文件和工装类型是否匹配；
（6）与本地数据库进行比对，判断要标记的内容是否重复；
（7）水平滑台将工件移动到打标区域，同时电动升降台移动到合适的高度，安全门自动加锁；
（8）发送打标指令，经过激光打标卡、激光发生器和振镜扫描系统的处理，在转子轴的端面形成对应的标记内容；
（9）标记完成后，自动开启固定式条码扫码器，采集标记在工件上的二维码；若扫码成功，将扫码信息保存在本地数据库中，否则报警提示；
（10）安全门自动解锁，将水平滑台移动出打标区，操作者取走转子轴。
在上述技术方案中，同一规格型号的转子轴，重复进行步骤（2）~（10）的工作流程；更换新的规格型号的转子轴，重复进行步骤（1）~（10）的工作流程。
本发明发电机转子轴端面标记系统及其工作方法与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1. 每个转子轴的标记内容，都有唯一的组合信息，保证数据的可追溯性。
2. 所有数据都是自动生成，减少人工干预，根据不同规格的转子轴自动调取模板文件和工作高度，提高工作效率。
3. 有多种传感器进行位置检测，防止操作者错拿错放，能及时提示警告信息，提高系统的纠错性和稳定性。
附图说明
图 1 是本发明发电机转子轴端面标记系统的结构框图。
图 2 是本发明发电机转子轴端面标记系统的工作方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例提供一种发电机转子轴端面标记系统，包括工控机、条码扫码器、运动控制卡、伺服驱动器、电动升降台、水平滑台、激光打标卡、激光发生器、振镜扫描系统，所述工控机通过串口/USB与条码扫码器连接，工控机通过串口与运动控制卡连接，运动控制卡与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过电缆分别连接电动升降台和水平滑台，工控机通过PCI/USB 接口与激光打标卡连接，激光打标卡通过电缆分别连接激光发生器和振镜扫描系统；
所述工控机，运行上位机控制程序，向运动控制卡、条码扫码器和激光打标卡下达工作指令；
所述运动控制卡，根据工控机的指令产生方向和脉冲信号；
所述伺服驱动器，根据运动控制卡产生的方向和脉冲信号，控制电动升降台和水平滑台；
所述激光打标卡，根据工控机的指令驱动激光发生器、振镜扫描系统实现标记；
所述激光发生器，用于生产激光作用在工件表面；
所述振镜扫描系统，用于按照工控机的指令将激光发生器输出的激光在工作面上扫描；
所述条码扫码器包括固定式和手持式，固定式条码扫码器用于采集标记在转子轴端面上的二维码；手持式条码扫码器用于采集工作任务信息。
如图2所示，本实施例还提供一种发电机转子轴端面标记系统的工作方法，包括如下步骤：
（1）预先编辑好不同样式的模板文件，包括时间日期、流水号、零件号、供应商代号、规格、下降高度和二维码等标记或非标记对象，打标速度、功率、频率等激光参数。
（2）启动软件，操作者用手持式条码扫码器扫描工牌条形码，登陆系统。
（3）操作者用手持式条码扫码器扫描工作任务码，程序自动打开对应的模板文件。
（4）操作者在水平滑台上安装合适的工装，将转子轴放入工装内，工装底部设有传感器，能检测工件插入方向是否正确。
（5）将其余规格的闲置工装放置在专门的工装陈列区，工装陈列区设有传感器，能识别当前所使用的工装类型。
（6）操作者按下启动按键，判断当前模板文件和工装类型是否匹配，否则报警提示。
（7）与本地数据库进行比对，判断要标记的内容是否重复，否则报警提示。
（8）若无异常，水平滑台将工件移动到打标区域，同时电动升降台移动到合适的高度，安全门自动加锁，发送打标指令。
（9） 标记的内容分解成若干矢量线段下传到激光打标卡，打标卡处理以后将控制指令传给激光发生器和振镜扫描系统，经过激光的热处理，在转子轴的端面形成对应的标记内容。
（10）标记完成后，自动开启固定式条码扫码器，采集标记在工件上的二维码。若扫码成功，将扫码信息保存在本地数据库中。否则报警提示。保存的信息包括时间日期、流水号、供应商代号、零件号等数据。
（11）安全门自动解锁，将水平滑台移动出打标区，操作者取走转子轴。
（12）同一规格型号的转子轴，重复进行步骤（4）~（11）的工作流程；更换新的规格型号的转子轴，重复进行步骤（3）~（11）的工作流程。
在上述实施例中，可以根据不同直径的转子轴设计工装，设定高度。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种发电机转子轴端面标记系统，其特征在于：包括工控机、条码扫码器、运动控制卡、伺服驱动器、电动升降台、水平滑台、激光打标卡、激光发生器、振镜扫描系统，所述工控机通过串口/USB与条码扫码器连接，工控机通过串口与运动控制卡连接，运动控制卡与伺服驱动器连接，伺服驱动器通过电缆分别连接电动升降台和水平滑台，工控机通过PCI/USB接口与激光打标卡连接，激光打标卡通过电缆分别连接激光发生器和振镜扫描系统；
所述工控机，运行上位机控制程序，向运动控制卡、条码扫码器和激光打标卡下达工作指令；
所述运动控制卡，根据工控机的指令产生方向和脉冲信号；
所述伺服驱动器，根据运动控制卡产生的方向和脉冲信号，控制电动升降台和水平滑台；
所述激光打标卡，根据工控机的指令驱动激光发生器、振镜扫描系统实现标记；
所述激光发生器，用于生产激光作用在工件表面；
所述振镜扫描系统，用于按照工控机的指令将激光发生器输出的激光在工作面上扫描；
所述条码扫码器包括固定式和手持式，固定式条码扫码器用于采集标记在转子轴端面上的二维码；手持式条码扫码器用于采集工作任务信息。
2.一种如权利要求1所述的发电机转子轴端面标记系统的工作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）预先编辑好模板文件和激光参数；
（2）操作者用手持式条码扫码器扫描工作任务码，程序自动打开对应的模板文件；
（3）操作者在水平滑台上安装合适的工装，将转子轴放入工装内，工装底部设有传感器，能检测工件插入方向是否正确；
（4）将其余规格的闲置工装放置在工装陈列区，工装陈列区设有传感器，能识别当前所使用的工装类型；
（5）程序启动，判断当前模板文件和工装类型是否匹配；
（6）与本地数据库进行比对，判断要标记的内容是否重复；
（7）水平滑台将工件移动到打标区域，同时电动升降台移动到合适的高度，安全门自动加锁；
（8）发送打标指令，经过激光打标卡、激光发生器和振镜扫描系统的处理，在转子轴的端面形成对应的标记内容；
（9）标记完成后，自动开启固定式条码扫码器，采集标记在工件上的二维码；若扫码成功，将扫码信息保存在本地数据库中，否则报警提示；
（10）安全门自动解锁，将水平滑台移动出打标区，操作者取走转子轴。
3.根据权利要求2所述的发电机转子轴端面标记系统的工作方法，其特征在于：同一规格型号的转子轴，重复进行步骤（2）~（10）的工作流程；更换新的规格型号的转子轴，重复进行步骤（1）~（10）的工作流程。
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