CN201950960U - 随动光纤激光打标系统 - Google Patents

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周少华
胡建民
王曙文
齐飞
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Abstract

本实用新型涉及钢铁行业的打标技术领域,提供一种随动光纤激光打标系统，包括移动主梁、激光打标头，其所述激光打标头设置于跟随与同步运行机构上，跟随与同步运行机构设置于移动主梁上。本实用新型主要应用于钢厂钢板生产线，在钢板表面打上永久性标记，系统采用全自动控制方式对钢板生产线上高速运行的钢板进行不接触式快速打标，且打标过程准确稳定，使用本系统能够大大提高钢板的生产效率。

Description

随动光纤激光打标系统
技术领域
本实用新型涉及钢铁行业的打标技术领域,具体的说是一种随动光纤激光打标系统，适合于冷、热轧钢板生产线上对钢板的打标操作。
背景技术
钢厂在进行钢板生产中，必须在产出的钢板表面打上永久性标记，记录钢板的尺寸、重量、材质、炉号、生产时间、执行标准等信息，特别是在船板、锅炉容器板、出口钢板上，必须打印上述标记。而目前国内在打标技术方面都只能满足在生产线上钢板静止时打标，打标效率不高，从而影响到钢板的生产，无法实现对钢板生产线上高速运行的钢板进行快速标记要求。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种随动光纤激光打标系统，它能够有效实现对钢板生产线上高速运行的钢板进行快速打标的要求，大大提高钢板生产线的生产效率。
本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的：随动光纤激光打标系统，包括移动主梁、激光打标头，其所述激光打标头设置于跟随与同步运行机构上，跟随与同步运行机构设置于移动主梁上。
在上述技术方案中，所述激光打标头包括光纤激光器，含准直系统的输出激光头、扫描振镜系统、平场聚焦透镜。
在上述技术方案中，所述跟随与同步运行机构由以下部分组成：
检测钢板位置的位置传感器装置；
检测钢板运动速度的速度传感器装置；
用于激光打标头打标的焦距检测和焦距调节机构；
保证打标头与钢板运动实时一致的齿轮、齿条及直线导轨运动机构，该运动机构还配备连接变频电机与变频驱动器；
上述各部分都连接到PLC控制装置，PLC控制装置通过微处理器与激光打标头连接。
在上述技术方案中，所述随动光纤激光打标系统还设有保护与防护装置，包括激光打标头超过正常行程的1级与2级防护；激光打标头最大行程的机械保护；断电保护；生产线互锁保护；上述保护与防护装置连接到PLC控制装置。
在上述技术方案中，所述主梁安装在一个双架龙门机构上，沿龙门梁作横向运动。
本实用新型随动光纤激光打标系统主要应用于钢厂钢板生产线，在钢板表面打上永久性标记，系统采用全自动控制方式对钢板生产线上高速运行的钢板进行不接触式快速打标，且打标过程准确稳定，使用本系统能够大大提高钢板的生产效率。
附图说明
图1为本实用新型随动光纤激光打标系统的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为本实用新型控制系统框图。
其中：1.主梁，2.激光打标头，3.跟随和同步运行机构，4.双架龙门，5.钢板生产线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。以下为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型不仅限于此实施方式。
如图1、图2所示，随动光纤激光打标系统，包括移动主梁1、激光打标头2，其所述激光打标头2设置于跟随与同步运行机构3上，跟随与同步运行机构3设置于移动主梁1上。
在上述实施例中，所述激光打标头2包括光纤激光器，含准直系统的输出激光头、扫描振镜系统、平场聚焦透镜（F-θ镜）等。采用激光打标头，其光束质量好，打标时不接触钢板，打标速度快，体积小，打标后的钢板无需水冷，寿命长，免维护，因此能满足钢板生产线上的连续打标要求，完成跟随打标。
在上述实施例中，所述跟随与同步运行机构3由以下部分组成：
检测钢板位置的位置传感器装置；
检测钢板运动速度的速度传感器装置；
用于激光打标头打标的焦距检测和焦距调节机构；
保证打标头与钢板运动实时一致的齿轮、齿条及直线导轨运动机构，该运动机构还配备连接变频电机与变频驱动器；该运动机构根据速度传感器检测到钢板运动速度，变频电机作加速或减速运动，保证打标头的运动速度与钢板运动速度实时一致。
上述各部分都连接到PLC控制装置， PLC控制装置通过微处理器与激光打标头连接，如图3所示。
在上述实施例中，随动光纤激光打标系统是无人操作的，全部动作过程自动完成，因此，安全保护与防护是该设备保证正常长期运行的重要因素。该系统中考虑各种内在及外在原因可能给设备造成的影响和损坏，设计安装了以下保护与防护装置：激光打标头超过正常行程的1级与2级防护；激光打标头最大行程的机械保护；断电保护；生产线互锁保护；上述各部分也都连接到PLC控制装置，如图3所示。
在上述实施例中，所述移动主梁1设置在一个双架龙门机构4上，沿龙门梁作横向运动。钢板流水线5位于龙门机构4下方。
使用本实用新型随动光纤激光打标系统进行打标时，通过工业控制计算机设置各项打标参数后,设定打标头的纵向初始位置为零点位置，首先确定打标头的横向打印位置。其方法为：通过手动电气按钮移动打标头到指定位置；设置和调节打标头的打标高度，上述两项指标确定后，打标头可对输送中的钢板自动打印标记。其工作原理及流程如下:
1、启动打标按钮（每次开机只需启动一次）。
2、钢板位置检测传感器检测钢板运行到达，钢板速度检测传感器检测钢板实时运行速度。
3、纵向齿轮、齿条及直线导轨运动机构高速起动，带动打标头加速运行，追随到钢板的运行速度后，与钢板同步运行。
4、焦距调节机构同时自动进行打标头打标高度（焦距）的微调，调准后给出打标信号。
5、接收到打标信号后，打标头对钢板自动打标。
6、打标完毕，PLC控制装置接收到回车信号后，通过纵向齿轮、齿条及直线导轨运动机构，使打标头快速回到纵向零位。
7、打标头回到零位后，等待位置检测传感器信号，准备进行下一轮打标。

Claims (5)

1.随动光纤激光打标系统，包括移动主梁、激光打标头，其特征是：所述激光打标头设置于跟随与同步运行机构上，跟随与同步运行机构设置于移动主梁上。
2.根据权利要求1所述的随动光纤激光打标系统，其特征是：所述激光打标头包括光纤激光器，含准直系统的输出激光头、扫描振镜系统、平场聚焦透镜。
3.根据权利要求1所述的随动光纤激光打标系统，其特征是所述跟随与同步运行机构由以下部分组成：
检测钢板位置的位置传感器装置；
检测钢板运动速度的速度传感器装置；
用于激光打标头打标的焦距检测和焦距调节机构；
保证打标头与钢板运动实时一致的齿轮、齿条及直线导轨运动机构，该运动机构还配备连接变频电机与变频驱动器；
上述各部分都连接到PLC控制装置，PLC控制装置通过微处理器与激光打标头连接。
4.根据权利要求1所述的随动光纤激光打标系统，其特征是：所述随动光纤激光打标系统还设有保护与防护装置，包括激光打标头超过正常行程的1级与2级防护；激光打标头最大行程的机械保护；断电保护；生产线互锁保护；上述保护与防护装置连接到PLC控制装置。
5.根据权利要求1所述的随动光纤激光打标系统，其特征是：所述移动主梁安装在一个双架龙门机构上，沿龙门梁作横向运动。
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