车辆工程技术
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机械电子
0 概述
在现代化大规模工业生产过程中，为及时准确的识别产品零部件，打印各种符号、图形等作为有效管理和质量追溯的手段。在航空、汽车、工业机械领域，使用全全自动的打标装置在发动机、底盘、变速器等重要零部件上打标，打刻速度非常快，非常适合流水线的作业模式。 1 全自动打标装置类型
（1）全自动打标装置通常采用激光打标、气动感应、电化学蚀刻、液压打标、气动打标等技术，打标机控制系统通常由工况机、PC 总线数控卡、控制执行系统、步进电机及电磁阀等组成。 （2）激光打标机的寿命受激光器寿命低且缺乏长期稳定性特点的约束，液压打标机需要配备专门的液压装置，而气动打标机结构简单，运行比较稳定，受环境因素影响小等优势，广泛应用于机械制造行业。 （3）通常情况下，气动打标机工作原理图如图1所示，可以在产品零部件表面打印标记。工作要
求：当按下启动按钮，实现一个工作循环，即打标机的打印气缸动作，其活塞杆快速深处对打刻工件进行打刻，当打刻完毕后，打刻气缸活塞杆缩回；此时推料气缸动作，其活塞杆伸出把打刻完的工件推出，当活塞杆缩回时，下一个待打刻 复合纸>垃圾处理厂工艺流程工件到位，如此循环进行工作。
图1
印第安笛2 全自动打标机整体设计要求
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2.1 模块化
为扩大气动打标机的使用范围和适应小批量多品种的需求，加速打标机功能不见得标准化、模块组合化成为气动打标机的技术新趋势。采用模块化的元器件，一方面可以根据客户的需求选择各种适合
的模块，并以搭积木的方式将他们组合为一个完整的元器件，礼仪方面还便于将来设备功能和规模进行扩充。2.2 高精度
工件标识的效果应该清晰易于识别，而标识的效果主要是由打刻机执行元器件的精度决定，随着执行元器件京都的提高，工件表面的标记质量也会相应提高。2.3 高效率
打刻图形或符号的规则是影响打刻效率的决定性因素，传统的打刻规则是按照字符点阵的形式进行的，也就是逐行或逐列打刻，这样空行程较多，效率较低。若按照图形和字符的轨迹打刻，将大大减少空行程，提高工作效率。2.4 高可靠性
彩喷机 作为产品质量的一方面，标识质量的好坏对产品的市场竞争力有直接影响。为了便于识别和管理，需要在其表面打刻永久性标识，磨合易涂改的标识既有损企业形象，又给假冒产品可乘之机。2.5 高度全自动化
在打刻不同的打刻任务时，需要实时、全自动的对任意简单、复
杂的图形或符号之间进行切换和处理。
3 全自动打标机主要系统设计
3.1 硬件系统设计
3.1.1 硬件系统总体构成
为实现在线全自动打标，其控制系统采用单片机、接口电路、电机、换向阀、键盘和显示硬件架构。3.1.2 接口电路设计
（1）多进电机驱动器控制脉冲分配器使电机绕组的痛点按输入脉冲的控制而循环变化，环分器有软件环分器和硬件环分器两种。（2）换向阀控制电路，一般使用MAC 两位三通换向阀不能用电源连续加载进行驱动，必须设计相应的驱动电路，其实质就是一个直流放大器。（3）接近开关信号输入电路。同步运动起点位置和终点位置，X 轴、Y 轴的打标原点位置以及检测信号都需要由传感器进行检测，根据需要选择接近开关型号。（4）显示与键盘电路。为简化电路降低成本，一般采用七段LED 显示器动态显示。通过LED 显示器和数字键盘的输入都采用循环扫描的方式相结合，利用并行接口和八位驱动器构成显示器和键盘接口电路。（5）功能键“STOP”和“START”的设计为使数控系统在工作过程中能够在任意位置、时间停止或启动，一般采用电平触发中断方式实现。3.2 软件系统设计
打标机控制系统软件主要分为管理软件和控制软件。管理软件的作用是提供基本操作管理，主要包括系统的初始化、键盘分析与显示、编辑修改和功能操作执行；控制软件的作用是根据程序控制打刻机运行，主要包括打刻机控制程序、字符轨迹程序和直线、圆弧修补程序。3.3 执行系统设计
（1）设计原则。1）满足执行机构和工艺动作和运动要求。2）尽量简化和缩短运动链，徐泽较简单
的机构。3）尽量减小机构和尺寸。4）选择合理的运动副形式。5）考虑动力源形式。6）使执行机构具有良好的船东条件和动力特性。7）使机械具有调节某些运动参数的能力。8）保证机械的安全运转。
600x22助燃剂 （2）结合全自动化生产的需求，一般采用气缸活塞的机构设计方案。1）调压回路：通过启动二联件中的减压阀对整个回路的压力进行调节，并保持稳定输出。换向回路：通过2个两位三通双电控电磁阀来实现两个气缸的换向。2）调速回路：对于打刻气缸，为了保证打刻质量，要求打刻气缸身处速度比较快，可由快速排气阀加快运动速度；气缸返回时为了减少冲击，可由单向节流阀来调定其速度，同时考虑到其稳定性，可设计成排气节流调速回路。3）对于推料气缸，主要保证送料。推料过程的平稳性即可，因此在2个方向都可设计排气节流调速回路。
4 结束语
全自动打标装置及控制界面设计要以满足实际需求为目标，秉承结构简单、经济实用的设计理念，更好的服务于现代化大规模工业生产和管理的要求。
参考文献：
[1]张翠香.便携式启动打标系统的研制[D].济南：山东大学,2004.[2]路建萍，李晓宁，孙静.全全自动气动打标机的控制系统开发[J].中国制造业信息化,2007.
浅谈全自动打标装置及控制界面设计
张二玲，张双动
（唐山冀东装备工程股份有限公司，河北 唐山 064000）
摘 要：全自动打标装置广泛用于机械加工行业中，通过标识的方式达到对产品有效管理和质量追溯的作用。本文主要从全自动气动打标装置和控制界面的设计方面进行总结和叙述。
关键词：全自动打标装置；打标机；设计；打刻
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