一種新型氣動打標的制造方法
【專利摘要】一種新型氣動打標機，包括第一X軸向直線形導軌、第二X軸向直線形導軌、第一主動同步輪、第一從動同步輪、第二主動同步輪、第二從動同步輪、第一步進電機、第二步進電機、Y軸向直線形導軌、打標針組件、四個惰輪及一條同步帶，Y軸向直線形導軌的左右兩端滑動設置于相互平行的第一X軸向直線形導軌與第二X軸向直線形導軌上，打標針組件滑動設置于Y軸向直線形導軌上，同步帶呈“工“字形連接于主動同步輪、從動同步輪及惰輪上，Y軸向直線形導軌、打標針組件均與同步帶連接。本實用新型通過固定不動的兩個步進電機與同步輪、一根同步帶及三根直線導軌的配合運動，來實現打標針組件的XY軸的等效運動，其適宜于高速打標工作，且故障率更低。
【專利說明】一種新型氣動打標機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種打標機，具體涉及一種氣動打標機。
【背景技術】
[0002]氣動打標機是計算機控制打印針在X、Y 二維平面內按一定軌跡運動，同時打印針在壓縮空氣作用下做高頻沖擊運動，在工件上打印出有一定深度的標記的裝置。
[0003]參見圖1-圖4，傳統氣動打標機包括X軸向動作機構、X軸向導軌、Y軸向動作機構、Y軸向導軌及打標針組件，X軸向動作機構、Y軸向動作機構均由步進電機、與步進電機的動力輸出軸連接的驅動同步輪、從動同步輪及驅動同步輪與從動同步輪之間的同步帶構成，Y軸向動作機構連接于X軸向導軌上，Y軸向動作機構與X軸向動作機構的同步帶I'連接，X軸向動作機構的同步帶I'能夠驅動整個Y軸向動作機構做X軸向運動,打標針組件6'設置于Y軸向導軌上，打標針組件6'與Y軸向動作機構的同步帶3'連接，Y軸向動作機構的同步帶3'驅動打標針組件6'做Y軸向運動,X軸向動作機構的驅動軌跡與Y軸向動作機構的驅動軌跡呈“十”字。在圖1-4中還包括X軸向動作機構的驅動同步輪2'、Y軸向動作機構的驅動同步輪4'及Y軸向動作機構與X軸向動作機構的同步帶的連接部分5'。工作時，上位機控制步進電機動作，同步帶將步進電機的旋轉運動轉換成直線運動，實現在XY平面上的點位控制和插補運算，最后利用氣體沖擊針的原理在金屬表面刻出各種各樣的點陣字體、圖案和幾何圖形。
[0004]然而，傳統氣動打標機設計上的缺限導致它在高速打標的場合無法發揮出出色的效果:1、受上位機軟件控制的限制，必須將傳統氣動打標機的X軸向動作機構與Y軸向動作機構設計成一個軸向動作機構拖動另一個軸向動作機構運動的模式，由于被拖動的軸向動作機構的整個運動部件重量較大，在高速打標工作時，由于轉動慣量過大，很容易造成步進電機的丟步及整臺設備的振動和搖晃，刻出來的字跡、圖案會變形。2、傳統氣動打標機的運動力矩始終為單個步進電機的力矩，這也是造成高速運動時步進電機丟步的原因。3、在工作過程中，往返移動的步進電機和限位開關的電纜線會因反復折彎而發生斷裂，從而導致故障的頻頻出現。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的不足，提供一種適宜于高速打標工作、故障率更低的新型氣動打標機。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現的:一種新型氣動打標機，包括機架、第一 X軸向直線形導軌、第二 X軸向直線形導軌、第一主動同步輪、第一從動同步輪、第二主動同步輪、第二從動同步輪、第一步進電機、第二步進電機、Y軸向直線形導軌、打標針組件、四個惰輪及一條同步帶，所述第一 X軸向直線形導軌、所述第二X軸向直線形導軌分別固定設置于所述機架的前后兩邊，所述第一 X軸向直線形導軌與所述第二 X軸向直線形導軌相互平行，所述第一主動同步輪、所述第一從動同步輪分別設置于所述第一 X軸向直線形導軌的始端的旁側和末端的旁側，所述第二主動同步輪、所述第二從動同步輪分別設置于所述第二 X軸向直線形導軌的始端的旁側和末端的旁側，所述第一步進電機的動力輸出軸、所述第二步進電機的動力輸出軸分別與所述第一主動同步輪、所述第二主動同步輪連接，所述Y軸向直線形導軌的前后兩端設置于所述第一 X軸向直線形導軌與所述第二 X軸向直線形導軌的滑動塊上，所述打標針組件設置于所述Y軸向直線形導軌的滑動塊上，所述四個惰輪分別設置于所述Y軸向直線形導軌的前半部分的左右兩側及后半部分的左右兩側，所述同步帶設置于所述第一主動同步輪、所述第一從動同步輪、所述第二主動同步輪、所述第二從動同步輪及所述四個惰輪之間，所述第一主動同步輪、所述第一從動同步輪、所述第二主動同步輪、所述第二從動同步輪均位于所述同步帶的內表面，所述四個惰輪均位于所述同步帶的外表面，所述同步帶呈“工”字形，所述第一 X軸向直線形導軌的滑動塊、所述第二 X軸向直線形導軌的滑動塊、所述Y軸向直線形導軌的滑動塊均與所述同步帶連接。
[0007]所述機架包括底板，所述底板的上表面的左邊設置有第一從動同步輪安裝室和第二從動同步輪安裝室，所述第一從動同步輪與所述第二從動同步輪分別設置于該第一從動同步輪安裝室與第二從動同步輪安裝室內，所述第一從動同步輪安裝室和所述第二從動同步輪安裝室上分別固定連接于所述第一 X軸向直線形導軌的末端、所述第二 X軸向直線形導軌的末端上。
[0008]對應于所述Y軸向直線形導軌，所述底板于所述第一 X軸向直線形導軌的始端的旁側、所述第二X軸向直線形導軌的始端的旁側均設置有光電限位開關。
[0009]所述第一步進電機、所述第二步進電機均設置于所述底板的下方。
[0010]所述Y軸向直線形導軌的下端設置有Y軸托架，所述Y軸向直線形導軌通過所述Y軸托架連接于所述第一 X軸向直線形導軌的滑動塊和所述第二 X軸向直線形導軌的滑動塊上。
[0011]本實用新型的有益效果是:1、本實用新型的兩個步進電機都固定不動，在工作過程中，兩個步進電機只需拖動打標機組件運動，運動慣量較小，適合裝置高速打標工作。2、兩個步進電機同時工作，二者的作用力集中在一起，比傳統氣動打標機的力矩增加一倍，高速打標工作時不易丟步。3、在工作過程中，步進電機及限位開關連接的電纜線都保持不動，避免了電纜線因反復運動折彎而發生斷裂，有效降低了故障率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是現有技術的氣動打標機的打標針組件向前動作的原理圖；
[0013]圖2是現有技術的氣動打標機的打標針組件向后動作的原理圖；
[0014]圖3是現有技術的氣動打標機的打標針組件向左動作的原理圖；
[0015]圖4是現有技術的氣動打標機的打標針組件向右動作的原理圖；
[0016]圖5是本實用新型的立體結構示意圖；
[0017]圖6是本實用新型的新型氣動打標機的打標針組件向前動作的原理圖；
[0018]圖7是本實用新型的新型氣動打標機的打標針組件向后動作的原理圖；
[0019]圖8是本實用新型的新型氣動打標機的打標針組件向左動作的原理圖；
[0020]圖9是本實用新型的新型氣動打標機的打標針組件向右動作的原理圖。
[0021]在圖1-圖4中:1' -X軸向動作機構的同步帶；2' -X軸向動作機構的驅動同步帶輪；3' -Y軸向動作機構的同步帶；4' -Y軸向動作機構的驅動同步帶輪；5' -Y軸向動作機構與X軸向動作機構的同步帶的連接部分；6'-打標針組件；
[0022]在圖5-圖9中:1-第一 X軸向直線形導軌；2_第二 X軸向直線形導軌；3_第一主動同步輪；4_第二主動同步輪；5_第一步進電機；6_第二步進電機-J-Y軸向直線形導軌；8-打標針組件；9_惰輪；10_同步帶；11_底板；12_第一從動同步輪安裝室；13_第二從動同步輪安裝室；14_第一光電限位開關；15-Y軸托架；16_機頭固定板；17_第一從動同步輪；18_第二從動同步輪；19_第二光電限位開關。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。
[0024]如圖5所示，一種新型氣動打標機，包括機架、第一 X軸向直線形導軌1、第二 X軸向直線形導軌2、第一主動同步輪3、第一從動同步輪17、第二主動同步輪4、第二從動同步輪18、第一步進電機5、第二步進電機6、Y軸向直線形導軌7、打標針組件8、四個惰輪9及一條同步帶10，第一 X軸向直線形導軌1、第二 X軸向直線形導軌2分別固定設置于機架的前后兩邊，第一 X軸向直線形導軌I與第二 X軸向直線形導軌2相互平行，第一主動同步輪
3、第一從動同步輪17分別設置于第一X軸向直線形導軌I的始端的旁側和末端的旁側，第二主動同步輪4、第二從動同步輪18分別設置于第二 X軸向直線形導軌2的始端的旁側和末端的旁側，第一步進電機5的動力輸出軸、第二步進電機6的動力輸出軸分別與第一主動同步輪3、第二主動同步輪4連接，Y軸向直線形導軌7的前后兩端設置于第一 X軸向直線形導軌I與第二 X軸向直線形導軌2的滑動塊上，打標針組件8設置于Y軸向直線形導軌7的滑動塊上，四個惰輪9分別設置于Y軸向直線形導軌7的前半部分的左右兩側及后半部分的左右兩側，同步帶10設置于第一主動同步輪3、第一從動同步輪17、第二主動同步輪
4、第二從動同步輪18及四個惰輪9之間，第一主動同步輪3、第一從動同步輪17、第二主動同步輪4、第二從動同步輪18均位于同步帶10的內表面，四個惰輪9均位于同步帶10的外表面，同步帶10呈“工”字形，第一 X軸向直線形導軌I的滑動塊、第二 X軸向直線形導軌2的滑動塊、Y軸向直線形導軌7的滑動塊均與同步帶10連接。
[0025]參見圖1，機架包括底板11，底板11的上表面的左邊設置有第一從動同步輪安裝室12和第二從動同步輪安裝室13，第一從動同步輪17與第二從動同步輪18分別設置于該第一從動同步輪安裝室12與第二從動同步輪安裝室13內，第一從動同步輪安裝室12和第二從動同步輪安裝室13上分別固定連接于第一 X軸向直線形導軌I的末端、第二 X軸向直線形導軌2的末端上。對應于Y軸向直線形導軌7，底板11于第一 X軸向直線形導軌I的始端的旁側設置有第一光電限位開關14，底板11于第二 X軸向直線形導軌2的始端的旁側設置有第二光電限位開關19。第一步進電機5、第二步進電機6均設置于底板11的下方。Y軸向直線形導軌7的下端設置有Y軸托架15，Y軸向直線形導軌7通過Y軸托架15連接于第一 X軸向直線形導軌I的滑動塊和第二 X軸向直線形導軌2的滑動塊上。底板11的旁側連接有垂直于該底板11的機頭固定板16。
[0026]本實用新型不是基于驅動軌跡呈“十”字的X軸向動作機構與Y軸向動作機構，而是通過固定不動的兩個步進電機與同步輪、一根同步帶10及三根呈“工”字形裝配的直線導軌的配合運動，來實現XY軸的等效運動。如圖6-圖9所示，當兩個同步電機的動力輸出軸異向轉動時，可以實現等效于X軸方向的運動；當兩個步進電機的動力輸出軸同向轉動時，可以實現等效于Y軸方向的運動。兩個步進電機的動力輸出軸通過不斷交換動作方向來實現等效于XY軸的插補運算。在圖6-圖9中，標號17為第一從動同步輪，標號18為第二從動同步輪。
[0027]最后應當說明的是，以上內容僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護范圍的限制，本領域的普通技術人員對本實用新型的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本實用新型技術方案的實質和范圍。
【權利要求】
1.一種新型氣動打標機，其特征在于:所述新型氣動打標機包括機架、第一 X軸向直線形導軌、第二 X軸向直線形導軌、第一主動同步輪、第一從動同步輪、第二主動同步輪、第二從動同步輪、第一步進電機、第二步進電機、Y軸向直線形導軌、打標針組件、四個惰輪及一條同步帶，所述第一 X軸向直線形導軌、所述第二 X軸向直線形導軌分別固定設置于所述機架的前后兩邊，所述第一 X軸向直線形導軌與所述第二 X軸向直線形導軌相互平行，所述第一主動同步輪、所述第一從動同步輪分別設置于所述第一 X軸向直線形導軌的始端的旁側和末端的旁側，所述第二主動同步輪、所述第二從動同步輪分別設置于所述第二 X軸向直線形導軌的始端的旁側和末端的旁側，所述第一步進電機的動力輸出軸、所述第二步進電機的動力輸出軸分別與所述第一主動同步輪、所述第二主動同步輪連接，所述Y軸向直線形導軌的前后兩端設置于所述第一 X軸向直線形導軌與所述第二 X軸向直線形導軌的滑動塊上，所述打標針組件設置于所述Y軸向直線形導軌的滑動塊上，所述四個惰輪分別設置于所述Y軸向直線形導軌的前半部分的左右兩側及后半部分的左右兩側，所述同步帶設置于所述第一主動同步輪、所述第一從動同步輪、所述第二主動同步輪、所述第二從動同步輪及所述四個惰輪之間，所述第一主動同步輪、所述第一從動同步輪、所述第二主動同步輪、所述第二從動同步輪均位于所述同步帶的內表面，所述四個惰輪均位于所述同步帶的外表面，所述同步帶呈“工”字形，所述第一 X軸向直線形導軌的滑動塊、所述第二 X軸向直線形導軌的滑動塊、所述Y軸向直線形導軌的滑動塊均與所述同步帶連接。
2.根據權利要求1所述新型氣動打標機，其特征在于:所述機架包括底板，所述底板的上表面的左邊設置有第一從動同步輪安裝室和第二從動同步輪安裝室，所述第一從動同步輪與所述第二從動同步輪分別設置于該第一從動同步輪安裝室與第二從動同步輪安裝室內，所述第一從動同步輪安裝室和所述第二從動同步輪安裝室上分別固定連接于所述第一X軸向直線形導軌的末端、所述第二 X軸向直線形導軌的末端上。
3.根據權利要求2所述新型氣動打標機，其特征在于:對應于所述Y軸向直線形導軌，所述底板于所述第一 X軸向直線形導軌的始端的旁側、所述第二 X軸向直線形導軌的始端的旁側均設置有光電限位開關。
4.根據權利要求2所述新型氣動打標機，其特征在于:所述第一步進電機、所述第二步進電機均設置于所述底板的下方。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述新型氣動打標機，其特征在于:所述Y軸向直線形導軌的下端設置有Y軸托架，所述Y軸向直線形導軌通過所述Y軸托架連接于所述第一X軸向直線形導軌的滑動塊和所述第二 X軸向直線形導軌的滑動塊上。
【文檔編號】B41J2/225GK203391480SQ201320462221
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】陳虎 申請人:上海百晟精密機械有限公司, 陳虎