QDB-Ⅰ型精密气动打标机的研究与开发

发布时间：2020-04-30 17:27

【摘要】： 为了及时而准确地识别产品的零部件，需要在产品上标以明显的标志或记号。传统的工业标记打印效率低、不美观、稳定性差、废品率高。气动、电动相结合的方式结构简单，成本低，速度快，可控性好。本文就此提出一种全新的气动标记打印新工艺，对其中的关键技术进行了深入的研究。本文所完成的主要工作如下：(1)研究了气动打标机的总体结构和配置。采用三维虚拟设计方法设计和选配了关键零部件。(2)研究了空间三轴运动的协调控制技术。采用频率控制的方法，实现了打印头振动频率与电动执行机构移动速度的协调，保证了打印质量。(3)研究了计算机与PLC、伺服单元的通信及实时控制技术。利用PLC的编程口实现了计算机与PLC的通信。利用数据总线实现了计算机与伺服单元的通信。利用三极管的通断特性实现了PLC控制打印头振动与伺服单元控制电动执行机构运动的协调。(4)研究了打印图形、字符的设计与转换技术。在AutoCAD中进行图形和文字的编辑，通过AutoCAD的二次开发，实现了从生成的文件中提取有用的几何图形信息，并将这些几何图形信息转化成打标机的打印加工程序。研制完成的气动打标机运行平稳，打印效率高，软件使用方便，具有无气体污染，速度快，精度高等优点，达到了预期设计目标。
【图文】：

垂直安装,方式,气缸,安装方式

安装气缸时应尽量将气缸的重心靠近连接件的支点，以减少弯矩，使气缸活塞杆的导向套不致承受过大的横向载荷。气缸在Z方向上快速运动，有两种安装方式可供选择:侧面安装(图3.1.4)和垂直安装(图3.1.5)。根据以上原则，对薄型缸而言选择侧面安装方式较合理，该安装方式弯矩和横向载荷小、节省空间、可靠性高。料料料图3.1.4侧面安装方式11111今今今今}}}}}}}}lllll____一」」曰曰日日叮—一—一—一—一-州州JJJJJl...L选}}}」」」」」」」」」」」」」」」鲜鲜鲜鲜图3.1.5垂直安装方式综上所述，选择z方向的接近气缸为MXHZO一60一A93VL紧凑型滑台。由相同步骤可以得到:反复冲击工作的单动针型气缸型号为CJPB6一5H6;夹紧气缸型一11-

三维虚拟设计

并根据执行机构的行程进行运动模拟，消除干涉现象。(如图3.1.9所示)图3.1.9三维虚拟设计图3.1.4气动控制与电动控制协调技术的实现打印头Z方向的振动频率必须与伺服电机控制的X、Y方向移动速度协调，电磁气阀用于输入打印头压缩空气气路的控制，电磁气阀的通断受计算机和PLC的控制。打印头有持续压缩空气输入时，打印头连续动作;打印头没有压缩空气输入时，打印头不动作。打印头可手动升降，以适应各种不同尺寸的工件。气动控制与电动控制的协调主要受以下几方面的影响:1)Z方向针型气缸与水平面滑台的角度影响。若针型气缸与水平面滑台不垂直，则导致打印头与工件表面形成线或面接触，打印的标记质量不好，主要表现为打印边线模糊，易损坏工件表面及缩短打印头的使用寿命。当针型气缸与水平面滑台垂直时，能保证打印头与工件表面形成点接触，打印的图形或字符清晰易辨。2)Z方向针型气缸振动频率与水平面滑台移动速度的影响。水平面滑台应以较慢速度在X、Y方向移动，以保证打印线条的完整性与连续性。针型气缸振动频率过低，则导致打印点拖尾，线条连续性差，在工件表面形成毛刺;针型气缸振动频率过高，则导致打印点过于密集，线条重复，在工件表面形成许多凹坑，，降低打印图形或字符的可辨认度，影响字符的美观。(1)空间的协调伺服电机在计算机控制下，带动二维工作滑台在平面内作任意运动，形成的一19-
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH138

【引证文献】