一种新型气动打标的制造方法
【专利摘要】一种新型气动打标机，包括第一X轴向直线形导轨、第二X轴向直线形导轨、第一主动同步轮、第一从动同步轮、第二主动同步轮、第二从动同步轮、第一步进电机、第二步进电机、Y轴向直线形导轨、打标针组件、四个惰轮及一条同步带，Y轴向直线形导轨的左右两端滑动设置于相互平行的第一X轴向直线形导轨与第二X轴向直线形导轨上，打标针组件滑动设置于Y轴向直线形导轨上，同步带呈“工“字形连接于主动同步轮、从动同步轮及惰轮上，Y轴向直线形导轨、打标针组件均与同步带连接。本实用新型通过固定不动的两个步进电机与同步轮、一根同步带及三根直线导轨的配合运动，来实现打标针组件的XY轴的等效运动，其适宜于高速打标工作，且故障率更低。
【专利说明】一种新型气动打标机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种打标机，具体涉及一种气动打标机。
【背景技术】
[0002]气动打标机是计算机控制打印针在X、Y 二维平面内按一定轨迹运动，同时打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动，在工件上打印出有一定深度的标记的装置。
[0003]参见图1-图4，传统气动打标机包括X轴向动作机构、X轴向导轨、Y轴向动作机构、Y轴向导轨及打标针组件，X轴向动作机构、Y轴向动作机构均由步进电机、与步进电机的动力输出轴连接的驱动同步轮、从动同步轮及驱动同步轮与从动同步轮之间的同步带构成，Y轴向动作机构连接于X轴向导轨上，Y轴向动作机构与X轴向动作机构的同步带I'连接，X轴向动作机构的同步带I'能够驱动整个Y轴向动作机构做X轴向运动,打标针组件6'设置于Y轴向导轨上，打标针组件6'与Y轴向动作机构的同步带3'连接，Y轴向动作机构的同步带3'驱动打标针组件6'做Y轴向运动,X轴向动作机构的驱动轨迹与Y轴向动作机构的驱动轨迹呈“十”字。在图1-4中还包括X轴向动作机构的驱动同步轮2'、Y轴向动作机构的驱动同步轮4'及Y轴向动作机构与X轴向动作机构的同步带的连接部分5'。工作时，上位机控制步进电机动作，同步带将步进电机的旋转运动转换成直线运动，实现在XY平面上的点位控制和插补运算，最后利用气体冲击针的原理在金属表面刻出各种各样的点阵字体、图案和几何图形。
[0004]然而，传统气动打标机设计上的缺限导致它在高速打标的场合无法发挥出出色的效果:1、受上位机软件控制的限制，必须将传统气动打标机的X轴向动作机构与Y轴向动作机构设计成一个轴向动作机构拖动另一个轴向动作机构运动的模式，由于被拖动的轴向动作机构的整个运动部件重量较大，在高速打标工作时，由于转动惯量过大，很容易造成步进电机的丢步及整台设备的振动和摇晃，刻出来的字迹、图案会变形。2、传统气动打标机的运动力矩始终为单个步进电机的力矩，这也是造成高速运动时步进电机丢步的原因。3、在工作过程中，往返移动的步进电机和限位开关的电缆线会因反复折弯而发生断裂，从而导致故障的频频出现。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种适宜于高速打标工作、故障率更低的新型气动打标机。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种新型气动打标机，包括机架、第一 X轴向直线形导轨、第二 X轴向直线形导轨、第一主动同步轮、第一从动同步轮、第二主动同步轮、第二从动同步轮、第一步进电机、第二步进电机、Y轴向直线形导轨、打标针组件、四个惰轮及一条同步带，所述第一 X轴向直线形导轨、所述第二X轴向直线形导轨分别固定设置于所述机架的前后两边，所述第一 X轴向直线形导轨与所述第二 X轴向直线形导轨相互平行，所述第一主动同步轮、所述第一从动同步轮分别设置于所述第一 X轴向直线形导轨的始端的旁侧和末端的旁侧，所述第二主动同步轮、所述第二从动同步轮分别设置于所述第二 X轴向直线形导轨的始端的旁侧和末端的旁侧，所述第一步进电机的动力输出轴、所述第二步进电机的动力输出轴分别与所述第一主动同步轮、所述第二主动同步轮连接，所述Y轴向直线形导轨的前后两端设置于所述第一 X轴向直线形导轨与所述第二 X轴向直线形导轨的滑动块上，所述打标针组件设置于所述Y轴向直线形导轨的滑动块上，所述四个惰轮分别设置于所述Y轴向直线形导轨的前半部分的左右两侧及后半部分的左右两侧，所述同步带设置于所述第一主动同步轮、所述第一从动同步轮、所述第二主动同步轮、所述第二从动同步轮及所述四个惰轮之间，所述第一主动同步轮、所述第一从动同步轮、所述第二主动同步轮、所述第二从动同步轮均位于所述同步带的内表面，所述四个惰轮均位于所述同步带的外表面，所述同步带呈“工”字形，所述第一 X轴向直线形导轨的滑动块、所述第二 X轴向直线形导轨的滑动块、所述Y轴向直线形导轨的滑动块均与所述同步带连接。
[0007]所述机架包括底板，所述底板的上表面的左边设置有第一从动同步轮安装室和第二从动同步轮安装室，所述第一从动同步轮与所述第二从动同步轮分别设置于该第一从动同步轮安装室与第二从动同步轮安装室内，所述第一从动同步轮安装室和所述第二从动同步轮安装室上分别固定连接于所述第一 X轴向直线形导轨的末端、所述第二 X轴向直线形导轨的末端上。
[0008]对应于所述Y轴向直线形导轨，所述底板于所述第一 X轴向直线形导轨的始端的旁侧、所述第二X轴向直线形导轨的始端的旁侧均设置有光电限位开关。
[0009]所述第一步进电机、所述第二步进电机均设置于所述底板的下方。
[0010]所述Y轴向直线形导轨的下端设置有Y轴托架，所述Y轴向直线形导轨通过所述Y轴托架连接于所述第一 X轴向直线形导轨的滑动块和所述第二 X轴向直线形导轨的滑动块上。
[0011]本实用新型的有益效果是:1、本实用新型的两个步进电机都固定不动，在工作过程中，两个步进电机只需拖动打标机组件运动，运动惯量较小，适合装置高速打标工作。2、两个步进电机同时工作，二者的作用力集中在一起，比传统气动打标机的力矩增加一倍，高速打标工作时不易丢步。3、在工作过程中，步进电机及限位开关连接的电缆线都保持不动，避免了电缆线因反复运动折弯而发生断裂，有效降低了故障率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是现有技术的气动打标机的打标针组件向前动作的原理图；
[0013]图2是现有技术的气动打标机的打标针组件向后动作的原理图；
[0014]图3是现有技术的气动打标机的打标针组件向左动作的原理图；
[0015]图4是现有技术的气动打标机的打标针组件向右动作的原理图；
[0016]图5是本实用新型的立体结构示意图；
[0017]图6是本实用新型的新型气动打标机的打标针组件向前动作的原理图；
[0018]图7是本实用新型的新型气动打标机的打标针组件向后动作的原理图；
[0019]图8是本实用新型的新型气动打标机的打标针组件向左动作的原理图；
[0020]图9是本实用新型的新型气动打标机的打标针组件向右动作的原理图。
[0021]在图1-图4中:1' -X轴向动作机构的同步带；2' -X轴向动作机构的驱动同步带轮；3' -Y轴向动作机构的同步带；4' -Y轴向动作机构的驱动同步带轮；5' -Y轴向动作机构与X轴向动作机构的同步带的连接部分；6'-打标针组件；
[0022]在图5-图9中:1-第一 X轴向直线形导轨；2_第二 X轴向直线形导轨；3_第一主动同步轮；4_第二主动同步轮；5_第一步进电机；6_第二步进电机-J-Y轴向直线形导轨；8-打标针组件；9_惰轮；10_同步带；11_底板；12_第一从动同步轮安装室；13_第二从动同步轮安装室；14_第一光电限位开关；15-Y轴托架；16_机头固定板；17_第一从动同步轮；18_第二从动同步轮；19_第二光电限位开关。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型作详细描述。
[0024]如图5所示，一种新型气动打标机，包括机架、第一 X轴向直线形导轨1、第二 X轴向直线形导轨2、第一主动同步轮3、第一从动同步轮17、第二主动同步轮4、第二从动同步轮18、第一步进电机5、第二步进电机6、Y轴向直线形导轨7、打标针组件8、四个惰轮9及一条同步带10，第一 X轴向直线形导轨1、第二 X轴向直线形导轨2分别固定设置于机架的前后两边，第一 X轴向直线形导轨I与第二 X轴向直线形导轨2相互平行，第一主动同步轮
3、第一从动同步轮17分别设置于第一X轴向直线形导轨I的始端的旁侧和末端的旁侧，第二主动同步轮4、第二从动同步轮18分别设置于第二 X轴向直线形导轨2的始端的旁侧和末端的旁侧，第一步进电机5的动力输出轴、第二步进电机6的动力输出轴分别与第一主动同步轮3、第二主动同步轮4连接，Y轴向直线形导轨7的前后两端设置于第一 X轴向直线形导轨I与第二 X轴向直线形导轨2的滑动块上，打标针组件8设置于Y轴向直线形导轨7的滑动块上，四个惰轮9分别设置于Y轴向直线形导轨7的前半部分的左右两侧及后半部分的左右两侧，同步带10设置于第一主动同步轮3、第一从动同步轮17、第二主动同步轮
4、第二从动同步轮18及四个惰轮9之间，第一主动同步轮3、第一从动同步轮17、第二主动同步轮4、第二从动同步轮18均位于同步带10的内表面，四个惰轮9均位于同步带10的外表面，同步带10呈“工”字形，第一 X轴向直线形导轨I的滑动块、第二 X轴向直线形导轨2的滑动块、Y轴向直线形导轨7的滑动块均与同步带10连接。
[0025]参见图1，机架包括底板11，底板11的上表面的左边设置有第一从动同步轮安装室12和第二从动同步轮安装室13，第一从动同步轮17与第二从动同步轮18分别设置于该第一从动同步轮安装室12与第二从动同步轮安装室13内，第一从动同步轮安装室12和第二从动同步轮安装室13上分别固定连接于第一 X轴向直线形导轨I的末端、第二 X轴向直线形导轨2的末端上。对应于Y轴向直线形导轨7，底板11于第一 X轴向直线形导轨I的始端的旁侧设置有第一光电限位开关14，底板11于第二 X轴向直线形导轨2的始端的旁侧设置有第二光电限位开关19。第一步进电机5、第二步进电机6均设置于底板11的下方。Y轴向直线形导轨7的下端设置有Y轴托架15，Y轴向直线形导轨7通过Y轴托架15连接于第一 X轴向直线形导轨I的滑动块和第二 X轴向直线形导轨2的滑动块上。底板11的旁侧连接有垂直于该底板11的机头固定板16。
[0026]本实用新型不是基于驱动轨迹呈“十”字的X轴向动作机构与Y轴向动作机构，而是通过固定不动的两个步进电机与同步轮、一根同步带10及三根呈“工”字形装配的直线导轨的配合运动，来实现XY轴的等效运动。如图6-图9所示，当两个同步电机的动力输出轴异向转动时，可以实现等效于X轴方向的运动；当两个步进电机的动力输出轴同向转动时，可以实现等效于Y轴方向的运动。两个步进电机的动力输出轴通过不断交换动作方向来实现等效于XY轴的插补运算。在图6-图9中，标号17为第一从动同步轮，标号18为第二从动同步轮。
[0027]最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种新型气动打标机，其特征在于:所述新型气动打标机包括机架、第一 X轴向直线形导轨、第二 X轴向直线形导轨、第一主动同步轮、第一从动同步轮、第二主动同步轮、第二从动同步轮、第一步进电机、第二步进电机、Y轴向直线形导轨、打标针组件、四个惰轮及一条同步带，所述第一 X轴向直线形导轨、所述第二 X轴向直线形导轨分别固定设置于所述机架的前后两边，所述第一 X轴向直线形导轨与所述第二 X轴向直线形导轨相互平行，所述第一主动同步轮、所述第一从动同步轮分别设置于所述第一 X轴向直线形导轨的始端的旁侧和末端的旁侧，所述第二主动同步轮、所述第二从动同步轮分别设置于所述第二 X轴向直线形导轨的始端的旁侧和末端的旁侧，所述第一步进电机的动力输出轴、所述第二步进电机的动力输出轴分别与所述第一主动同步轮、所述第二主动同步轮连接，所述Y轴向直线形导轨的前后两端设置于所述第一 X轴向直线形导轨与所述第二 X轴向直线形导轨的滑动块上，所述打标针组件设置于所述Y轴向直线形导轨的滑动块上，所述四个惰轮分别设置于所述Y轴向直线形导轨的前半部分的左右两侧及后半部分的左右两侧，所述同步带设置于所述第一主动同步轮、所述第一从动同步轮、所述第二主动同步轮、所述第二从动同步轮及所述四个惰轮之间，所述第一主动同步轮、所述第一从动同步轮、所述第二主动同步轮、所述第二从动同步轮均位于所述同步带的内表面，所述四个惰轮均位于所述同步带的外表面，所述同步带呈“工”字形，所述第一 X轴向直线形导轨的滑动块、所述第二 X轴向直线形导轨的滑动块、所述Y轴向直线形导轨的滑动块均与所述同步带连接。
2.根据权利要求1所述新型气动打标机，其特征在于:所述机架包括底板，所述底板的上表面的左边设置有第一从动同步轮安装室和第二从动同步轮安装室，所述第一从动同步轮与所述第二从动同步轮分别设置于该第一从动同步轮安装室与第二从动同步轮安装室内，所述第一从动同步轮安装室和所述第二从动同步轮安装室上分别固定连接于所述第一X轴向直线形导轨的末端、所述第二 X轴向直线形导轨的末端上。
3.根据权利要求2所述新型气动打标机，其特征在于:对应于所述Y轴向直线形导轨，所述底板于所述第一 X轴向直线形导轨的始端的旁侧、所述第二 X轴向直线形导轨的始端的旁侧均设置有光电限位开关。
4.根据权利要求2所述新型气动打标机，其特征在于:所述第一步进电机、所述第二步进电机均设置于所述底板的下方。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述新型气动打标机，其特征在于:所述Y轴向直线形导轨的下端设置有Y轴托架，所述Y轴向直线形导轨通过所述Y轴托架连接于所述第一X轴向直线形导轨的滑动块和所述第二 X轴向直线形导轨的滑动块上。
【文档编号】B41J2/225GK203391480SQ201320462221
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】陈虎 申请人:上海百晟精密机械有限公司, 陈虎