大尺寸钢瓶打标技术
发布时间:2013-12-29   浏览:1,780   调整大小: 16px  14px  12px

大尺寸钢瓶打标技术

国家规定高压天然气瓶的打标标准,在出厂前必须进行严格的质量检查,并将检查结果的相关参数,如出厂检验标记、生产厂家代号、气瓶的壁厚、容积、编号、压力以及出厂日期等,明显地打印在气瓶肩部曲面上,为产品管理和后续工序提供信息。

目前国内的气瓶打标机有激光打标机气动打标机两种。激光打标机是利用高能量密度的激光束使工件表面发生物理或化学的变化,从而获得可见图案。激光打标机标记速度快、标记清晰、永久,但打标机设备设计较复杂,使用成本过高。普通气动打标机采用是以压缩空气为动力源,在气压作用下,采用外力冲击的方式,直接打标于气瓶表面。这种方式,操作比较简便,使用成本低。但只适用于小尺寸钢瓶打标,对于直径400mm以上的大尺寸高压天然气瓶,容易导致字符打印不齐,字符深度浅、容易磨损和漏标等现象。

因此,研制一种适用于大尺寸高压天然气钢瓶打标机,提高对大尺寸气瓶类工件的标记质量,提升气动打标机的应用性能,是市场迫切的需求,具有十分重要的社会和经济意义。气动打标的基本原理就是把所需要标记的图形或字符,在工件如高压天然气瓶的肩部曲面位置进行标记过程。这些字符分布在气瓶肩部范围的球形曲面上,且按多行排列。与普通气动打标机流程不同,采用新的打标方法:在新型空间曲面定位架构的多轴伺服驱动作用下,使气瓶定位到初始预定位置,并将打标头旋转到工件打印区域垂直法向上方的预定位置,然后通过CCD图像采集系统对工件打印区域进行优化,经过计算机处理生成脉冲信号,再由空间曲面定位架构驱动工件和打标头到达精确位置,利用快排式气动冲击缸驱动字模和打标针复合系统完成钢瓶打标。

要使标记准确的打印在工件指定位置上,就需要通过机床架构对工件和打标头进行高精度的定位。在目前主流的打标机床架构中,工件主要是通过气缸夹紧。并在涡轮蜗杆作用下绕y轴旋转;打标头在伺服电机的驱动下由丝杠带动滑鞍实现在xy方向的直线移动,字盘分度头底座通过连杆和芯轴连接,实现整体字盘分度头绕z轴的旋转。这种架构有两个不足:(1)整体打标头都位于工件—侧,机床床身所受侧应力大,工件的夹紧容易出现定位不准导致标记字符在工件上定位误差偏大,出现字符行列间距不—排列不齐的现象;(2)工件在Z轴直线方向不能移动,因此只能针对特定尺寸的高压天然气瓶进行标记,对大尺寸工件字符层数多间距大分布广的要求适应性差。因此,研发了基于打标机空间曲面两轴直线移动、三轴旋转联动的新型定位架构,即工件在X方向上和打标头在z方向上直线移动,工件绕x轴、打标头绕Y轴和空间—般轴的联合旋转,实现工件和打标头的高精度定位,从而保证字符在工件上的精确定位和大范围分布。

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