MD1143Z - Instalaţie de obţinere a semifabricatului cu cod alfanumeric şi procedeu de fabricare a clişeului pentru imprimarea codului alfanumeric în relief - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la domeniul tehnologiilor informaţionale şi este destinată pentru identificarea resurselor materiale, în special pentru marcarea pieselor electroconductive.Instalaţia de obţinere a semifabricatului cu cod alfanumeric include o baie cu lichid dielectric, în care sunt amplasaţi un semifabricat şi un electrod, conectaţi la un generator de impulsuri electrice. Semifabricatul este executat cu un orificiu sau o tăietură în partea laterală pentru introducerea electrodului, iar electrodul este executat în formă de fir, fiind întins între două bobine cu posibilitatea rebobinării acestuia. Instalaţia mai este dotată cu un dispozitiv de deplasare a electrodului pe două coordonate şi un regulator de ecartament dintre electrod şi semifabricat.Procedeul de fabricare a clişeului pentru imprimarea codului alfanumeric în relief constă în introducerea electrodului în semifabricat, perforarea în acesta a unui contur străpuns necesar prin rebobinarea continuă a electrodului, şi deplasarea acestuia pe o traiectorie, care reprezintă imaginea în oglindă a codului alfanumeric prestabilit, şi utilizarea semifabricatului obţinut pentru executarea prin metoda tratării electrochimice a unui clişeu pentru imprimare a codului alfanumeric în relief.

Description

Invenţia se referă la domeniul tehnologiilor informaţionale şi este destinată pentru identificarea resurselor materiale, în special pentru marcarea pieselor electroconductive.

Este cunoscut un procedeu de identificare a produselor prin imprimarea unui număr de identificare, pe care se aplică o grilă informaţională de forma unor figuri geometrice regulate şi suflarea suprafeţei ei cu un jet puternic de gaz cu un amestec de particule metalice sau nemetalice, care se deplasează pe suprafaţa prelucrată după o traiectorie arbitrară, apoi imaginea obţinută a grilei este scanată şi păstrată în memoria unui calculator, iar identificarea produsului este realizată prin confruntarea numărului şi a imaginii grilei produsului cu numărul şi imaginea grilei înregistrate anterior [1].

Dezavantajul metodei constă în aceea că este dificilă tratarea suprafeţelor din metale şi aliaje foarte dure. Dificultăţile apar din cauza că la accelerarea particulelor cu o viteză mai mică decât viteza sunetului, energia cinetică este insuficientă pentru a pătrunde în metalele dure şi a forma imagini individuale. Identificarea gazodinamică este aplicabilă preponderent pentru formarea matricei individuale din materie plastică şi metale relativ moi - plumb, aluminiu, bronz, cupru ş. a.

Cea mai apropiată soluţie pentru procedeu este procedeul de identificare a obiectului electroconductor prin imprimarea pe obiect a unui număr de identificare, pe care se aplică mecanic o grilă informaţională de coordonate, urmată de efectuarea unei descărcări electrice punctiforme între obiect şi un electrod vibrant, instalat cu interstiţiu deasupra ei, totodată electrodul se deplasează arbitrar în sistemul de coordonate al grilei, imaginea grilei obţinută după descărcare este scanată şi păstrată în memoria calculatorului, iar identificarea obiectului este realizată prin compararea numărului şi a imaginii obţinute a grilei cu cele înregistrate anterior [2].

Procedeul de identificare cunoscut posedă mai multe dificultăţi. Pentru realizarea acestui procedeu este necesar de a utiliza utilaj de tensiune înaltă, care prezintă pericol pentru personalul de deservire. Pentru menţinerea regimului de descărcare prin scântei electrice este necesar de a folosi vibraţia electrodului (obiectului de identificare), care la fel este nocivă pentru personalul de deservire. O aşa metodă este puţin eficace la utilizarea marcării codului numeric şi grilei de coordonate.

Este cunoscută o instalaţie pentru aplicarea imaginii individuale pe obiectul electroconductor, care include un electrod, format din secţii şi instalat deasupra obiectului cu interstiţiu, fiecare secţie fiind unită cu câte un dispozitiv de deplasare a ei şi cu o sursă de energie electrică de tensiune joasă printr-un generator de numere aleatorii, de asemenea include un sistem de pompare a electrolitului lichid în interstiţiul dintre electrod şi obiect, care este dotat cu un dispozitiv de reglare a debitului de electrolit, unit cu un bloc de control al consumului de electrolit prin generatorul de numere aleatorii [3].

Dezavantajul acestei instalaţii constă în aceea că la folosirea procesului electrochimic poate fi formată matricea individuală, dar este imposibilă marcarea liniilor subţiri ale grilei de coordonate şi a codului numeric. De regulă, liniile grilei de coordonate, obţinute prin metode electrochimice, au grosimea peste 1 mm. În legătură cu aceasta şi codurile numerice pot fi executate macroscopice, ce nu totdeauna este aplicabil, în special, la identificarea obiectelor relativ mici. La folosirea procesului electrochimic în interstiţiu este admis electrolit, care necesită o utilizare profesională a deşeurilor.

Cea mai apropiată soluţie pentru instalaţie este instalaţia pentru aplicarea grilei de coordonate şi a numărului de identificare, care include un electrod executat în formă de grilă de coordonate din fire subţiri, dotate cu noduri amplasate potrivit legii numerelor aleatorii, un electrod executat în formă de imagine reflectată în oglindă a numărului de identificare, instalaţi cu interstiţiu deasupra obiectului, o sursă de curent continuu cu un generator de impulsuri de înaltă frecvenţă, precum şi un sistem de pompare a unui dielectric lichid în interstiţiul format între obiect şi electrod [4].

Dezavantajul acestei instalaţii constă în complexitatea procesului şi imposibilitatea tratării pieselor de dimensiuni mari (deoarece ar fi necesară o cadă voluminoasă). Instalaţia este utilizată numai pentru marcarea cu ajutorul electrozilor din fire ale grilei de coordonate. Totodată electrozii din fire se amplasează paralel reperului de identificare. Privitor la marcarea numerică se afirmă că aceasta poate fi realizată cu ajutorul electrodului cu reflectarea de oglindă a numărului individual însă tehnologia confecţionării unui aşa electrod nu este descrisă.

În toate soluţiile prezentate în revendicări nu se menţionează metoda marcării grilei de coordonate şi a codului numeric. Se menţionează în descriere că ele pot fi marcate cu ajutorul instalaţiei de gravare programată, instalaţiei de lovit, maşinii de frezat şi altele, se propune marcarea lor cu ajutorul dispozitivelor mecanice.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în crearea unei instalaţii pentru marcarea cu un cod alfanumeric a unui marcaj de identificare.

Instalaţia, conform invenţiei, elimină dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include o baie cu lichid dielectric, în care sunt amplasaţi un semifabricat şi un electrod, conectaţi la un generator de impulsuri electrice, semifabricatul este executat cu un orificiu sau o tăietură în partea laterală pentru introducerea electrodului, iar electrodul este executat în formă de fir, fiind întins între două bobine cu posibilitatea rebobinării acestuia, instalaţia mai este dotată cu un dispozitiv de deplasare a electrodului pe două coordonate şi un regulator de ecartament dintre electrod şi semifabricat.

Procedeul, conform invenţiei, elimină dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că constă în introducerea electrodului în semifabricat printr-un orificiu sau printr-o tăietură în suprafaţa laterală a semifabricatului, perforarea în semifabricat a unui contur străpuns prin rebobinarea continuă a electrodului, şi deplasarea acestuia pe o traiectorie, care reprezintă imaginea în oglindă a codului alfanumeric, cu extragerea ulterioară a semifabricatului din instalaţie şi utilizarea acestuia pentru executarea prin metoda tratării electrochimice a unui clişeu pentru imprimare a codului alfanumeric în relief.

O particularitate a metodei poate fi considerat faptul că în afară de litere şi cifre pot fi formate diferite insigne, semne de firmă.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în marcarea codului alfanumeric cu lăţimea liniilor până la 100 µm, precum şi în posibilitatea marcării obiectelor de dimensiuni mari, datorită utilizării unui instrument de dimensiuni mici, fiind exclusă necesitatea prelucrării piesei în întregime. Totodată este posibilă obţinerea semnelor de diferite forme pe semifabricatul prelucrat, atât cu un contur închis, cât şi deschis, datorită utilizării electrodului în formă de fir rebobinat.

Invenţia se explică prin desenele din fig.1-6, care reprezintă:

- fig. 1, semifabricat cu orificiu perforat în prealabil;

- fig. 2, semifabricat cu tăietură în suprafaţa laterală;

- fig. 3, dispozitiv pentru electroeroziune;

- fig. 4, exemplu de obţine a semnelor cu dispozitiv pentru electroeroziune;

- fig. 5, dispozitiv electrochimic;

- fig. 6, exemplu de cod obţinut.

Exemplul de realizare este prezentat în fig. 1-6, respectându-se următoarea succesiune.

Numărul de identificare imprimat pe piesă asigură o unicitate sporită, fiind constituit din câteva semne în alternanţă - litere, cifre, semne. Fiecare element al numărului se confecţionează aparte şi apoi în succesiunea dată se marchează pe piesă. Însă codul alfanumeric poate fi constituit din câteva semne cu treceri pentru fir între ele. Un aşa cod, datorită lipsei stohasticităţii, poate fi utilizat în comun cu numărul de identificare cum ar fi, spre exemplu, reperul producătorului (firmă, uzină, ţara şi etc.).

Iniţial în semifabricatul din cupru sau alamă se taie conturul semnului. Totodată, procesul de tăiere începe sau de la orificiul tehnologic (fig. 1) în prealabil perforat în semifabricat 4, prin care se introduce firul de prelucrare 3, sau firul 3 se introduce din partea laterală a suprafeţei semifabricatului 4 (fig. 2). Conform programei care dirijează cu strungul de electroeroziune (fig. 3) în semifabricat se taie conturul viitorului semn. Totodată, dacă conturul semnului este deschis, atunci se obţine profilul lui cu grosimea egală cu diametrul firului. Dacă conturul semnului este închis, atunci se obţine un orificiu de forma semnului dat. Semnul se confecţionează în reflexie pe oglindă pe orizontală. Apoi semifabricatul cu semnul tăiat se scoate din cuva 1 a strungului de electroeroziune (fig. 3) şi se deplasează în cuva pentru decaparea electrochimică (fig. 5). Prin metoda decapării electrochimice semnul 9 după formă se copiază pe semifabricatul instrumentului de marcare 13. În cele din urmă pe suprafaţa semifabricatului 13 se obţine semnul 9 (un contur subţire sau semn de volum) cu ieşire în afară la înălţimea predeterminată - acesta este instrumentul de marcare, care ulterior se utilizează pentru marcarea reperelor pe piesă.

În fig. 3 este prezentată schema dispozitivului pentru obţinerea electrozilor cu codurile alfanumerice. Ea conţine cuva 1 cu lichidul dielectric 2 şi catodul 3 amplasat în ea, realizat în formă de fir. Firul-catod 3 este întins pe două bobine 5 şi 6 cu posibilitatea rebobinării şi se instalează perpendicular semifabricatului 4 (anod), la care şi la firul-catod 3 se conectează generatorul de impulsuri electrice 7. Dispozitivul este înzestrat cu blocul bicoordonator 8 pentru deplasarea firului-catod 3 pe traiectoria formării semnului (grupului de semne) prevăzut şi cu reglatorul ecartamentului 10 dintre catodul 3 şi placa 4.

La conectarea generatorului de impulsuri electrice o serie de descărcări periodic rătăcitoare de-a lungul firului-catod 3 este însoţită de un tunel de ionizare în lichidul dielectric 2 şi scoaterea unei tăieturi foarte subţiri a materialului pe semifabricat. În calitate de semifabricat 4 poate fi folosită o placă (bară) din cupru sau alamă cu grosimea de 5…10 mm. După aspectul exterior aceasta reprezintă un ferestrău de traforaj, la care în locul ferestrăului mecanic este instalat firul-catod 3. În prezenţa blocului bicoordonator 8 la deplasarea firului-catod 3 pe traiectoria formării semnului necesar 9 şi a regulatorului 10 al ecartamentului dintre firul-catod 3 şi semifabricatul 4, pe ultimul se formează semnul necesar 9.

În fig. 4 este prezentat un şir de semne (cifre şi litere) 9, obţinute pe semifabricatul 4. În fig. 4a este demonstrată varianta de litere, în 4b - grupul de cifre.

În fig. 5 este prezentat dispozitivul electrochimic pentru obţinerea clişeului pentru imprimarea codului alfanumeric în relief, care marchează cu codurile alfanumerice marcajele de identificare.

Procesul electrochimic de decapare se realizează în felul următor. Prelucrarea se efectuează în cuva 1 cu electrolitul 2, catodul 3 fiind conectat la sursa de curent continuu de tensiune joasă 7. Partea funcţională a catodului 3 o constituie electrodul cu semnul 9 alfanumeric, iar însuşi catodul este dotat cu un dispozitiv bicoordonator 8 pentru poziţionarea catodului 3 faţă de centrul semifabricatului 13 a instrumentului pentru marcare. Regulatorul ecartamentului 12 este amplasat pe dispozitivul bicoordonator 8. In urma decapării se obţine un semn 9 cu ieşire în afară la înălţimea predeterminată asupra suprafeţei semifabricatului 13 a instrumentului pentru marcare.

Regulatorul ecartamentului 10 în dispozitivul pentru electroeroziune şi regulatorul 12 în dispozitivul electrochimic funcţionează în medii diferite (dielectric, electroconductibil) şi au specificul lor.

În calitate de semifabricat 13 pot fi utilizate diferite metale şi aliaje. Dacă reperul va fi marcat sub presiune (lovitură, presă), atunci se folosesc aliaje dure, oţeluri călite. Dacă reperul se marchează prin decapare electrochimică, atunci se foloseşte cupru sau alamă. Dacă reperul se marchează pe diferite materiale plastice, plăcuţe ş. a. (instrumentul pentru marcare înainte de a marca reperul se încălzeşte până la temperatura înmuierii materialului respectiv), atunci se foloseşte orice tip de oţel.

În fig. 6 este prezentată simbolica, cu utilizarea tehnologiei propuse, pe fonul unui chibrit, el permite de a demonstra posibilitatea marcării codurilor alfanumerice (de semne) pe articole relativ mari ale microelectronicii.

1. MD 3390 F2 2007.08.31

2. MD 3389 F2 2007.08.31

3. MD 3992 B2 2009.12.31

4. MD 4071 B1 2010.10.31

Claims (2)

1. Instalaţie de obţinere a semifabricatului cu cod alfanumeric, care include o baie cu lichid dielectric, în care sunt amplasaţi un semifabricat şi un electrod, conectaţi la un generator de impulsuri electrice, semifabricatul este executat cu un orificiu sau o tăietură în partea laterală pentru introducerea electrodului, iar electrodul este executat în formă de fir, fiind întins între două bobine cu posibilitatea rebobinării acestuia, instalaţia mai este dotată cu un dispozitiv de deplasare a electrodului pe două coordonate şi un regulator de ecartament dintre electrod şi semifabricat.

2. Procedeu de fabricare a clişeului pentru imprimarea codului alfanumeric în relief, care constă în confecţionarea unui semifabricat cu cod alfanumeric cu ajutorul instalaţiei definite în revendicarea 1, prin introducerea electrodului în semifabricat printr-un orificiu sau printr-o tăietură în suprafaţa laterală a semifabricatului, perforarea în semifabricat a unui contur străpuns prin rebobinarea continuă a electrodului, şi deplasarea acestuia pe o traiectorie, care reprezintă imaginea în oglindă a codului alfanumeric, cu extragerea ulterioară a semifabricatului din instalaţie şi utilizarea acestuia pentru executarea prin metoda tratării electrochimice a unui clişeu pentru imprimare a codului alfanumeric în relief.