秦顯軍　于洪金　張?zhí)枴≮w峰　劉新剛

摘 要：為了對產(chǎn)品進(jìn)行有效的分類管理和質(zhì)量追蹤，需要對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)記，那么打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展則是勢在必行的。為了滿足實際工作的要求，打標(biāo)機的種類比較繁多，其中應(yīng)用最為廣泛的是氣動打標(biāo)機。氣動打標(biāo)機可以在產(chǎn)品上打印各種符號和圖形等，在計算機技術(shù)發(fā)展的輔助下，氣動標(biāo)記的運動軌跡和打標(biāo)精度更易于控制和實現(xiàn)。本文詳細(xì)地闡述了氣動打標(biāo)機的氣動回路設(shè)計，以及氣動系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件的選擇和設(shè)計依據(jù)。

關(guān)鍵詞：氣動打標(biāo)機;氣動回路設(shè)計;關(guān)鍵零部件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.012

1 緒論

氣動打標(biāo)機可以在產(chǎn)品上打印各種符號和圖形，因此在各種行業(yè)中廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的工業(yè)打標(biāo)機存在效率低，打標(biāo)精度低等問題，在計算技術(shù)發(fā)展的前提下，氣動打標(biāo)機[1]的精度有了很大的改善，運動軌跡更便于控制。為了在產(chǎn)品上打印出標(biāo)記，需要控制氣動打標(biāo)機打標(biāo)頭的運動方向，打標(biāo)頭的運動方向分為水平X方向的移動、水平Y(jié)方向的移動和豎直Z方向的移動，打標(biāo)頭的運動是通過氣缸來實現(xiàn)的，本文主要是闡述氣動打標(biāo)機的氣動回路，并對其關(guān)鍵部件的選擇和設(shè)計進(jìn)行重點的介紹。

2 氣動回路的總體設(shè)計

根據(jù)實際工作要求，設(shè)計出相應(yīng)的氣動控制回路。氣壓組件是以壓縮空氣為推動力，壓縮空氣具有傳動速度快，清潔高效，經(jīng)濟成本低等優(yōu)點，可以有效的減少發(fā)熱，可以提高組件的使用壽命和減少能量的消耗。在氣動工作回路中，流量決定速度，負(fù)載決定壓強，執(zhí)行元件的速度是由壓縮空氣的流量決定的。在本文中氣動打標(biāo)機實際工作中需要背壓，在運動接近終點時，由于有限流孔的存在，會產(chǎn)生回氣背壓，從而可以在接近終點處的產(chǎn)生緩沖。背壓既可以實現(xiàn)預(yù)期運動，也減輕了活塞對缸體的沖擊。

2.1 氣動回路的設(shè)計

根據(jù)實際工作需要，打標(biāo)頭有三個運動方向，所以需要氣壓缸M、N、P，三個氣缸需要三個電磁換向閥m、n、p分別控制：

（1）M缸和N缸可以并聯(lián)運動，M缸和N缸在行走到指定位置會觸發(fā)行程開關(guān)A1，根據(jù)需要行程開關(guān)A1應(yīng)該和第I條輸出管道相連接;

（2）P缸根據(jù)信號，使打標(biāo)頭快速靠近工件，當(dāng)P缸走到終點時，觸動行程開關(guān)B1，所以和第I條輸出管路相連接;

（3）當(dāng)完成打標(biāo)后，P缸自動回退，回到B0位置，和第II個輸出管道相連接;

（4）P缸回到初始位置時，M、N回退，回到初始位置A0，完成整個過程。

2.2 氣動回路執(zhí)行元件的選擇

根據(jù)實際工況的要求，M缸的行程確定為150mm，其夾緊力為80N;N缸的行程確定為125mm，打標(biāo)力大小為150N;P氣缸總行程確定為150mm，推動力大小為30N;每個氣缸往復(fù)運動為400次/小時。

2.2.1 根據(jù)設(shè)計要求確定工作氣缸的直徑[2]

3 結(jié)束語

本文對氣動打標(biāo)機整體氣動回路進(jìn)行設(shè)計的基礎(chǔ)之上，對氣動系統(tǒng)的執(zhí)行元件和控制元件進(jìn)行的詳細(xì)描述。根據(jù)實際工作條件的要求，確定了氣缸基本參數(shù)和電磁換向閥的型號，并對所選擇的氣缸進(jìn)行了校核。為了保證產(chǎn)品的加工精度，需要對氣缸等執(zhí)行元件進(jìn)行鎖緊控制，同時為了延長整個氣動回路的使用壽命，還需要對氣源進(jìn)行過濾和干燥。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉金玲.氣動打標(biāo)機回路設(shè)計及仿真[J].機械設(shè)計與制造，2015（07）：34-36.

[2]陳健，姜曉明，王進(jìn)等.面向大尺寸氣瓶類工件的氣動打標(biāo)機設(shè)計與研制[J].機械設(shè)計與制造，2012（06）：1-3.

[3]楊杰.激光打標(biāo)機控制系統(tǒng)的研究[D].武漢紡織大學(xué)，2014.

[4]姜曉明.高壓天然氣氣瓶氣動打標(biāo)機關(guān)鍵技術(shù)研究及開發(fā)[D].浙江大學(xué)，2010.

[5]何攀，氣動打標(biāo)系統(tǒng)的動態(tài)特性分析及運動控制技術(shù)研究[D].中南大學(xué)，2017.

作者簡介：秦顯軍（1990-），男，山東鄒城人，碩士研究生，主要從事自動化設(shè)備研發(fā)和設(shè)計。