CN207207439U - 一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置。包括阀座和安装在阀座上的高速电磁阀，高速电磁阀用于控制流体通止，阀座两侧连接有涂料出入接头和清洗剂接头，涂料出入接头和清洗剂接头经阀座内部的通道和高速电磁阀连接相通；阀座底部装有底板，高速电磁阀的底端穿设出阀座后从底板穿出；高速电磁阀包括静铁芯、线圈骨架、密封圈、动铁芯、线圈、保护层、密封柱、复位弹簧和喷针。本实用新型具有响应速度快、对流体控制精度高、可调性能强、成本低等特点。带清洗功能的阀座是一种在阀板上设计两路通道，分别流通涂料与清洗剂，进行喷印与清洗功能，其特点是维护简便，喷针不易堵塞。

Description

一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置

技术领域

本实用新型涉及了一种在产品表面进行标识标记的装置，尤其是涉及一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置。

背景技术

随着一带一路战略的深入开展，我国进出口贸易规模日益扩大，要求我国商品的标识和识别技术同国际标准接轨，喷标技术的发展与应用日益丰富和普及，国内外目前使用的喷标设备也各有千秋，但效果差别明显，大部分对工况要求条件较高，维护性不佳，性价比不高。其中高速电磁阀从1985年发展至今，理论和应用研究得到广泛的重视，特别是美、日、英、法等国都在大力研究与优先开发，其已经广泛应用于各种机械设备、运输设备、航空器等多个领域，因其对电磁铁性能的要求很高，包括响应速度、控制精度以及稳定性等方面，原材料及加工精度均存在较大的难度，

实用新型内容

本实用新型的目的是克服背景技术领域的不足，提供了一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置。本实用新型装置能够应用于在产品表面进行标识标记，比如批号、生产日期等信息。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型包括阀座和安装在阀座上的高速电磁阀，高速电磁阀用于控制流体通止，阀座两侧连接有涂料出入接头和清洗剂接头，涂料出入接头和清洗剂接头经阀座内部的通道和高速电磁阀连接相通；阀座底部装有底板，高速电磁阀的底端穿设阀座并连接到底板。

通过阀座两侧的涂料出入接头和清洗剂接头引入两路液体管路，可分别用于喷印标记和洗剂清洗功能。

所述的高速电磁阀包括静铁芯、线圈骨架、密封圈、动铁芯、线圈、保护层、密封柱、复位弹簧和喷针；阀座顶面开有阀孔，阀座底面开有清洗槽，阀孔和清洗槽之间通过喷针孔连通，并且在阀孔侧设有用于喷印液体流入的水平流道，线圈骨架底端通过螺纹连接到阀座上的阀孔中，喷针安装在喷针孔中并且其上下端分别延伸到阀孔和清洗槽中，底板安装在清洗槽中；线圈骨架为套筒结构，线圈骨架套筒结构的筒壁内部绕制有线圈，线圈外的线圈骨架筒壁上设有保护层；线圈骨架套筒结构的中心通孔中从上到下安装有静铁芯、动铁芯，静铁芯和动铁芯之间具有间隙，静铁芯顶部通过螺纹连接安装到中心通孔的孔顶端，静铁芯底部通过密封圈与中心通孔的孔壁密封连接配合；动铁芯底端设有凸缘结构，动铁芯底端套有复位弹簧，复位弹簧下端连接到凸缘结构的台阶面，复位弹簧上端连接到线圈骨架套筒结构内部的台阶面中，动铁芯底端端面中心嵌装有密封柱，密封柱底面接触连接到喷针顶端。

所述的动、静铁芯整个贯穿地安装于线圈骨架内，喷针通过螺纹方式安装于阀座的喷针孔上。

在所述阀孔和清洗槽内分别形成独立的空间，通过动铁芯底端的密封柱压在喷针入端口来隔离两个空间，实现对两个空间中液体流动的通止控制功能。

通过给线圈通电，利用电磁感应带动动铁芯在套筒结构中上下运动，使得动铁芯和静铁芯进行吸合动作。吸合动作周期由电磁线圈、电压和复位弹簧参数决定，此周期决定喷印的最快速度。

通过上下旋转静铁芯进而调节静铁芯与动铁芯之间的吸合间隙D，来控制动铁芯的上下移动行程，从而控制内部流体流出量的大小，以控制喷针喷出点直径大小。

所有水平流道平行布置，阀座内部设有连通所有水平流道的总流道，涂料出入接头包括涂料入接头和涂料出接头，涂料入接头和涂料出接头分别与总流道的两端连接相通，从而使得喷印液体经涂料入接头进入总流道，再经水平流道进入到阀孔所在的空间内。

所述的底板包括清洗板和密封板，清洗板固定安装在清洗槽中，清洗板四周各经密封板与清洗槽底面密封连接，清洗板中间形成连通清洗空间，清洗剂经清洗剂接头后进入到连通清洗空间对喷针进行清洗；所述的清洗剂接头包括两个清洗剂入接头，两个清洗剂入接头经阀座内部的流道与清洗槽中间的连通清洗空间连通。

所述的保护层包括置于内层的防护套与置于外层的屏蔽罩，防护套用于防止铁屑、污染物进入和保护线圈防止损坏，屏蔽罩用于闭合磁回路和屏蔽外界的磁干扰。

所述的阀座上安装有多个高速电磁阀，多个高速电磁阀均匀布置地安装在阀座上。

本实用新型具有响应速度快、对流体控制精度高、可调性能强、成本低等特点。带清洗功能的阀座是一种在阀板上设计两路通道，分别流通涂料与洗剂，能够进行喷印与清洗功能，其特点是维护简便，喷针不易堵塞。

本实用新型基于超磁致伸缩效应，运用快速响应电磁阀性能，高速、精确控制标识喷点，通过多种点阵组合与软件控制形成不同分辨率字符标识能力，加上阀座的清洗功能，可保持长时间工作流通顺畅，不易堵塞，具有喷点清晰、速度快、环境要求低等优良特性，适应于钢铁、轮胎、管道等多种环境，为我国的标识行业创造更大的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的点阵阀组俯视示意图。

图2是本实用新型的点阵阀组仰视示意图。

图1和图2中：1、高速电磁阀，2、阀座，3、涂料出入接头，4、清洗剂接头，5、底板。

图3是本实用新型高速电磁阀的整体效果图。

图4是本实用新型高速电磁阀安装于阀座上的剖视图。

图4中：101、静铁芯，102、线圈骨架，103、密封圈，104、动铁芯，105、线圈，106、保护层，107、密封柱，108、复位弹簧，109、喷针，111、清洗板，112、密封板，113、阀孔，114、清洗槽，115、喷针孔，116、水平流道。

图5是本实用新型的阀座中涂料管道流通示意图。

图5中：涂料由阀座两端接头分别流入与流出，如剖视图中箭头所指通道，横向为主通道，纵向16个箭头所指方向为流入16个高速电磁阀安装位内腔(图2所示A区域)的通道。

图6是本实用新型的阀座中涂料进入16个高速电磁阀安装位内腔(图2所示A区域)的局部剖视示意图。

图6中：涂料流入图2所示A区域后，保持在高速电磁阀内腔中，当密封柱提起打开后，涂料由图2所示A区域通过喷针的喷咀迅速喷出，标记在物体表面。

图7是本实用新型的阀座中清洗流道(图2所示B区域)示意图。

图7中：如图箭头指示流道，由阀座两端接头流入阀座清洗流道，清洗流道贯穿阀座底面，16路喷针的喷咀处于同一个区域内，清洗时，实现同步清洗。同流道也可根据喷点直径大小的要求增加压缩空气的流动，对喷点进行雾化放大作用。

图8是清洗剂接头与清洗槽间的流道剖面示意图。

图9是具体实施例的喷印实施示意图。

图10是本实用新型实施例的喷印效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和2所示，本实用新型具体实施包括阀座2和安装在阀座2上的高速电磁阀1，高速电磁阀用于控制流体通止，阀座2两侧连接有涂料出入接头3和清洗剂接头4，涂料出入接头3和清洗剂接头4经阀座2内部的通道和高速电磁阀1连接相通；阀座2底部装有底板5，高速电磁阀1的底端穿设阀座2并连接到底板5。

如图3和4所示，高速电磁阀1包括静铁芯101、线圈骨架102、密封圈103、动铁芯104、线圈105、保护层106、密封柱107、复位弹簧108和喷针109；阀座2顶面开有阀孔113，阀座2底面开有清洗槽114，阀孔113和清洗槽114之间通过喷针孔115连通，并且在阀孔113侧设有用于喷印液体流入的水平流道116，线圈骨架102底端通过螺纹连接到阀座2上的阀孔113中，喷针109安装在喷针孔115中并且其上下端分别延伸到阀孔113和清洗槽114中，底板5安装在清洗槽114中；线圈骨架102为套筒结构，线圈骨架102套筒结构的筒壁内部绕制有线圈105，线圈105外的线圈骨架102筒壁上设有保护层106；线圈骨架102套筒结构的中心通孔中从上到下安装有静铁芯101、动铁芯104，静铁芯101和动铁芯104之间具有间隙，静铁芯101顶部通过螺纹连接安装到中心通孔的孔顶端，静铁芯101底部通过密封圈103与中心通孔的孔壁密封连接配合；动铁芯104底端设有凸缘结构，动铁芯104底端套有复位弹簧108，复位弹簧108下端连接到凸缘结构的台阶面，复位弹簧108上端连接到线圈骨架102套筒结构内部的台阶面中，动铁芯104底端端面中心嵌装有密封柱107，密封柱107底面接触连接到喷针109顶端。

在阀孔113和清洗槽114内分别形成独立的空间，如图2所示具体是形成两个内外分离的空间A和空间B，通过动铁芯104底端的密封柱107压在喷针109入端口来隔离两个空间，实现对两个空间中液体相流动的通止控制功能。

通过给线圈105通电，利用电磁感应带动动铁芯104在套筒结构中上下运动，使得动铁芯104和静铁芯101进行吸合动作。并且，通过上下旋转静铁芯101进而调节静铁芯101与动铁芯104之间的吸合间隙D，来控制动铁芯104的上下移动行程，从而控制内部流体流出量的大小，以控制喷针109喷出点直径大小。

所有水平流道116平行布置，阀座2内部设有连通所有水平流道116的总流道，涂料出入接头3包括涂料入接头和涂料出接头，涂料入接头和涂料出接头分别与总流道的两端连接相通，从而使得喷印液体经涂料入接头进入总流道，再经水平流道116进入到阀孔113所在的空间内。

如图4所示，底板5包括清洗板111和密封板112，清洗板111固定安装在清洗槽114中，清洗板111两侧各经密封板112与清洗槽114底面密封连接，清洗板111中间形成连通清洗空间，清洗剂经清洗剂接头4后进入到连通清洗空间对喷针109进行清洗；所述的清洗剂接头4包括两个清洗剂入接头，两个清洗剂入接头经阀座2内部的流道与清洗槽114中间的连通清洗空间连通。

保护层106包括置于内层的防护套与置于外层的屏蔽罩，防护套用于放置灰尘进入和保护线圈损坏，屏蔽罩用于外界的屏蔽磁干扰。具体实施的线圈105是由漆包线均匀缠绕在绝缘体的线圈骨架102上制成，然后引出两根控制线缆与外部控制器连接。具体装配结构为漆包线均匀缠绕在绝缘体的线圈骨架上，然后上端引出两根控制线缆。

阀座2上安装有多个高速电磁阀，多个高速电磁阀均匀布置地安装在阀座2上。具体实施中安装有多组高速电磁阀，如图2所示。具体实施的16组高速电磁阀决定整个阀组可以喷射出16个点阵，也可自由组合成其它点阵效果，比如7个点阵或12个点阵。具体实施中，高速电磁阀的阀孔和喷针孔都均匀地沿清洗槽114延伸长度方向间隔布置，每个高速电磁阀和一个喷针对应。

本实用新型的高速电磁阀是一种电磁铁芯使用超磁致伸缩材料，通过电能转换为磁能，控制两个电磁铁芯之间产生吸力，使其中一个电磁铁芯做高速往复运动，从而实现对流体在阀口处高速、定量通与止功能。

通过上位机和电路控制16组高速电磁阀，根据输入字符或图案的点阵分布特征，在对应位置使相应的电磁阀导通或截止，高速、精确控制标识涂料的喷出，在物体表面形成一个固定大小的喷点，通过16组电磁阀喷出的涂料点来形成一个与输入的字符或图案一样的点阵，从而实现标识工作。

高速电磁阀原理：本实用新型使用电磁阀的阀芯采用超磁致伸缩材料，有更高的能量转换能力和更快的响应速度特点；通过上位机编程控制驱动电路输出脉冲信号，加载于电磁阀的电磁线圈，电能转化为磁力，使静、动铁芯图2中指示1和4之间产生吸合力，静铁芯固定，动铁芯做提起动作，带动前端密封柱向上提起，使喷针图2中指示9的喷咀打开，使涂料迅速流出喷咀，当关闭电磁输出后，磁力消失，复位弹簧图2中指示8带动动铁芯向下运动，封闭喷针，截止涂料喷出。

本实用新型的阀座由两路独立流道：

一路为喷印液流道，标识用的涂料通过阀座两端接头分别流入与流出阀座，如图5和图6箭头指示通路与图7的箭头指示通路，其中图5所示横向主通道分支出16条支通道流入高速电磁阀安装位，由阀座两端接头图1所示的3引入喷印涂料，进入图2所示的空间A内。然后通过系统管道组件设定管道内涂料的压力，决定喷出涂料的速度与流量(即喷点的大小)，上位机根据输入的字符或图案，发送控制信号给驱动电路，驱动对应的电磁阀动作，将标记涂料形成一个圆实心点，喷印在物体表面，由N个高速电磁阀动作后，形成一个组合的喷点点阵，这些点阵组成对应的字符或图案，达到标识的目的。

另一路为清洗流道，如图7所示箭头指示通路，由阀座两端接头图1所示的4引入清洗剂或压缩空气，经内部流道进入清洗槽，再进入图2所示的空间B内，对喷针图2所示的9进行清洗处理。在需要清洗喷针时，有一定压力的清洗剂通过清洗剂阀的控制由阀座两端接头进入阀座B区域(图2)，如图7所示通道，融化、稀释喷针喷咀的涂料及污物后，再通过清洗气电磁阀控制同一通道导入气体加压，带动混合溶液喷出阀组，达到清洗喷针的目的。

具体实施例如图9所示，为一组16点阵阀组，可通过底面4个安装螺纹孔(图2所示)安装固定，当需要多行标识时，可通过自由并排组合多个16点阵阀组，实现多行字符标识，若需要不同高度或分辨率的字符或图案标识，可通过旋转阀组角度来实现。如图所示，阀组由16个间距为D的电磁阀及喷针并列排布，旋转角度为a；水平方向为喷印方向，喷印字符水平点间距b由上位机根据阀组与标识物体间的相对运动速度输出控制信号，控制电磁阀延时周期动作即可保证实现；垂直点间距由阀组的旋转角度决定，即d＝D·sin(a)，字符点间距的高与宽比值一般取值范围为0.5～2；字高由n个电磁阀动作决定，即H＝d·(n-1)，如图中A字符为例，阀组相对物体水平运动，当运动至黑点位置让对应的电磁阀动作，喷出相应的圆点，空白圆点位对应电磁阀不动作，同理继续行走扫描动作即可实现一个完整的字符或图案，最终实施效果如图10所示。

上述的实施方法只是用来解释本实用新型，本实用新型的具体实施方法包括但不限于上述提到的方法，在本实用新型的权利要求范围内对本实用新型的任何修改都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：包括阀座(2)和安装在阀座(2)上的高速电磁阀(1)，高速电磁阀用于控制流体通止，阀座(2)两侧连接有涂料出入接头(3)和清洗剂接头(4)，涂料出入接头(3)和清洗剂接头(4)经阀座(2)内部的通道和高速电磁阀(1)连接相通；阀座(2)底部装有底板(5)，高速电磁阀(1)的底端穿设阀座(2)并连接到底板(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：所述的高速电磁阀(1)包括静铁芯(101)、线圈骨架(102)、密封圈(103)、动铁芯(104)、线圈(105)、保护层(106)、密封柱(107)、复位弹簧(108)和喷针(109)；阀座(2)顶面开有阀孔(113)，阀座(2)底面开有清洗槽(114)，阀孔(113)和清洗槽(114)之间通过喷针孔(115)连通，并且在阀孔(113)侧设有用于喷印液体流入的水平流道(116)，线圈骨架(102)底端通过螺纹连接到阀座(2)上的阀孔(113)中，喷针(109)通过螺纹安装在喷针孔(115)中并且其上下端分别延伸到阀孔(113)和清洗槽(114)中，底板(5)安装在清洗槽(114)中；线圈骨架(102)为套筒结构，线圈骨架(102)套筒结构的筒壁内部绕制有线圈(105)，线圈(105)外的线圈骨架(102)筒壁上设有保护层(106)；线圈骨架(102)套筒结构的中心通孔中从上到下安装有静铁芯(101)、动铁芯(104)，静铁芯(101)和动铁芯(104)之间具有间隙，静铁芯(101)顶部通过螺纹连接安装到中心通孔的孔顶端，静铁芯(101)底部通过密封圈(103)与中心通孔的孔壁密封连接配合；动铁芯(104)底端设有凸缘结构，动铁芯(104)底端套有复位弹簧(108)，复位弹簧(108)下端连接到凸缘结构的台阶面，复位弹簧(108)上端连接到线圈骨架(102)套筒结构内部的台阶面中，动铁芯(104)底端端面中心嵌装有密封柱(107)，密封柱(107)底面接触连接到喷针(109)顶端。

3.根据权利要求2所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：在所述阀孔(113)和清洗槽(114)内分别形成独立的空间，通过动铁芯(104)底端的密封柱(107)压在喷针(109)入端口来隔离两个空间，实现对两个空间中液体相流动的通止控制功能。

4.根据权利要求2所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：通过给线圈(105)通电，利用电磁感应带动动铁芯(104)在套筒结构中上下运动，使得动铁芯(104)和静铁芯(101)进行吸合动作。

5.根据权利要求2所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：通过上下旋转静铁芯(101)进而调节静铁芯(101)与动铁芯(104)之间的吸合间隙D，来控制动铁芯(104)的上下移动行程，从而控制内部流体流出量的大小，以控制喷针(109)喷出点直径大小。

6.根据权利要求2所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：所有水平流道(116)平行布置，阀座(2)内部设有连通所有水平流道(116)的总流道，涂料出入接头(3)包括涂料入接头和涂料出接头，涂料入接头和涂料出接头分别与总流道的两端连接相通，从而使得喷印液体经涂料入接头进入总流道，再经水平流道(116)进入到阀孔(113)所在的空间内。

7.根据权利要求2所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：所述的底板(5)包括清洗板(111)和密封板(112)，清洗板(111)固定安装在清洗槽(114)中，清洗板(111)四周各经密封板(112)与清洗槽(114)底面密封连接，清洗板(111)中间形成连通清洗空间，清洗剂经清洗剂接头(4)后进入到连通清洗空间对喷针(109)进行清洗；所述的清洗剂接头(4)包括两个清洗剂入接头，两个清洗剂入接头经阀座(2)内部的流道与清洗槽(114)中间的连通清洗空间连通。

8.根据权利要求2所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：所述的保护层(106)包括置于内层的防护套与置于外层的屏蔽罩，防护套用于防止铁屑、污染物进入和保护线圈防止损坏，屏蔽罩用于闭合磁回路和屏蔽外界的磁干扰。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种用于点阵喷标机的点阵阀组装置，其特征在于：所述的阀座(2)上安装有多个高速电磁阀，多个高速电磁阀均匀布置地安装在阀座(2)上。