一种直线式双层自动编码的钢印打码装置的制作方法

本发明涉及钢印打码领域，更具体的说，尤其涉及一种直线式双层自动编码的钢印打码装置。

背景技术：

目前钢板、铝板等金属板材都需要利用钢印打码设备为产品加印生产日期、生产批次、自定义编码等相关信息。金属板材用的钢印打码设备常采用冲压机和钢印模具相互配合，冲压机为钢印打码提供动力，钢印是由上下阴阳两块印模组成的印鉴，是由0～9十个阿拉伯数字的凸字体和凹字体组成。通常钢板、铝板等金属板材的打码类型有单层打码(仅利用阳模)和双层打码(利用阴阳两模)。

由于每一块金属板材的编码通常都是不相同的，传统的钢印打码设备在打印编码要求变化时需要在冲压机每冲裁完一次后手动更换下钢印模具，再重新换上需要的钢印模具，因此利用人工编码的钢印打码设备自动化程度不高，工人劳动强度大，无法形成良好的生产流水线，生产效率比较低，当打印的编码较长时容易出现单个或批量的错码和漏码等情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有的金属板材冲压打码设备需要手动频繁更换双层钢印模具的问题，提出了一种直线式双层自动编码的钢印打码装置，实现双层自动编码功能以及打印完的钢印模可以快速回码的功能。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种直线式双层自动编码的钢印打码装置，包括冲压机、自动编码机构和自动回码机构，所述自动编码机构包括双层支撑台、步进电机、同步轴、第一齿轮、第一齿条、第二齿轮、第二齿条、待选钢印阳模、待选钢印阴模、阳模装码槽、阴模装码槽、编码气缸、编码气缸安装座、工作阳模盒和工作阴模盒，所述双层支撑台固定在所述冲压机的一侧，所述步进电机固定安装在所述双层支撑台上，所述同步轴通过联轴器连接步进电机的输出轴，所述第一齿轮和第二齿轮均通过键连接安装在所述同步轴上，所述第一齿条安装在所述阳模装码槽的外侧，所述第二齿条焊接在所述阴模装码槽外侧，所述双层支撑台的上层底面上和下层表面上均设置有t型槽，所述阳模装码槽和阴模装码槽底面设置有与t型槽相配合的t型凸台，所述阳模装码槽通过底部的t型凸台套装在双层支撑台下层表面上的t型槽上，所述阴模装码槽通过顶部的t型凸台套装在双蹭支撑台上层底面上的t型槽上，所述第一齿轮与第一齿条相啮合，所述第二齿轮与第二齿条相啮合，步进电机运动时通过同步轴带动第一齿轮和第二齿轮同步转动，进而带动第二齿条与阴模装码槽组成的整体和第一齿条与阳模装码槽组成的整体沿着t型槽同步滑动；

所述待选钢印阳模有序的排列在所述阳模装码槽内，所述待选钢印阴模有序的排列在所述阳模装码槽内；所述编码气缸安装座固定安装在所述双层支撑台上，所述编码气缸固定安装在所述编码气缸安装座上，编码气缸运动时同时将阳模装码槽内的待选钢印阳模和阴模装码槽内的待选钢印阴模推入自动回码机构中；

所述自动回码机构包括第一推进气缸、第二推进气缸、第一滑块、第二滑块、回码气缸、待回收码、工作阳模盒和工作阴模盒，所述自动回码机构安装在所述冲压机上，冲压机的下模具上设置有第一滑槽，所述第一推进气缸固定在所述第一滑槽内，第一滑块套装在第一滑槽内，第一滑块与第一推动气缸的推动杆通过螺栓固定，工作阳模盒固定在第一滑块上；所述冲压机的上模具上设置有第二滑槽，所述第二推进气缸固定在所述第二滑槽内，第二滑块套装在第二滑槽内，第二滑块与第二推进气缸的推动杆通过螺栓固定，工作阴模盒固定在所述第二滑槽上，所述第二滑槽设置在第一滑槽的正上方，第一滑槽与第二滑槽平行设置；第一推动气缸运动时推动第一滑块与工作阳模盒在第一滑槽内直线滑动，第二推动气缸运动时推动第二滑块与工作阴模盒在第二滑槽内直线运动；待回收码分别设置在工作阳模盒和工作阴模盒内，所述回码气缸固定在第一滑块上，回码气缸工作时同时将工作阳模盒和工作阴模盒中的待回收码推送到自动编码机构的阳模装码槽和阴模装码槽中。

进一步的，所述第一齿条焊接在所述阳模装码槽的外侧，所述第二齿条焊接在所述阴模装码槽的外侧。

进一步的，所述待选钢印阳模和待选钢印阴模均是表面印有0～9十个阿拉伯数字的凸字体钢印，其中表面分别印有0～9十个阿拉伯数字的凸字体钢印为一组待选钢印阳模，阳模装码槽装有多组待选钢印阳模，且每次待选钢印阳模以表面印有的阿拉伯数字从小到大的顺序依次放置在阳模装码槽内，待选钢印阳模的组数由编码的位数决定。

进一步的，所述工作阳模盒和工作阴模盒的表面结构均为一边闭合一边开口的槽，工作阳模盒垂直于阳模装码槽设置，工作阳模盒靠近阳模装码槽一侧的开口为工作阳模盒的出码口，工作阴模盒垂直于阴模装码槽设置，工作阴模盒靠近阴模装码槽一侧的开口为工作阴模盒的出码口。当步进电机将所需要的待选钢印阳模运送到装码位置时，编码气缸启动将待选钢印阳模和待选钢印阴模推入工作阳模盒和工作阴模盒内。

进一步的，待回收码为上一次编码完成后遗留在工作阳模盒内的待选钢印阳模和遗留在工作阴模盒内的待选钢印阴模。

具体工作时，假设钢印打印编码有五位数，因此阳模装码槽内依次有0～9的待选钢印阳模共有5组，每组都是从0到9严格排列，同理，阴模装码槽内依次有0～9的待选钢印阴模共有5组，每组都是从0到9严格排列。各有50个待选钢印阳模和50个待选钢印阴模，步进电机根据需要的五位编码数字的顺序要求，依次通过程序控制将所需要的待选钢印模运送至装码位置，步进电机停止运动，编码气缸启动将所需的钢印模推入工作模盒内，期间步进电机停留5次，编码气缸运动5次且每组只挑选一个数字。其中所设计编码气缸的行程刚好能够将一个待选钢印模推到工作模盒内，后面的码将前面的码进一步推入盒内，当第5个码推入盒内时，第一个码到达盒底位置，完成自动编码的功能。

进一步的，当打完码后，所述第一推进气缸启动推动第一滑块运动，将所述回码气缸和待回收码传输到回码位置，第一推进气缸启动的同时第二推进气缸也启动，将工作阴模盒以及盒内的码推到回码位置，所述双层支撑台上的步进电机通过程序控制将阳模装码槽和阴模装码槽上相应的码的空缺位置运动到回码位置，回码气缸启动，将相应的待回收码推送至阳模装码槽和阴模装码槽内。步进电机继续运动，将下一组相应待回收码的空缺位置运动到回码位置，回码气缸再次启动，在第一次位置的基础上继续往前推进，直至10个待回收码全部推入阳模装码槽及阴模装码槽后，回码气缸轴后退至原始位置，完成自动回码的功能。回码之后，两个推进气缸与回码装置均停止不动，步进电机继续运动，进行下一次的自动编码的工作。

本发明主要工作过程为：直线式双层自动编码的钢印打码装置分为自动编码过程和自动回码过程，自动编码过程为：当机器启动后，通过程序控制第一推进气缸和第二推进气缸分别将空的工作阳模盒和工作阴模盒推到编码位置，即贴近阳模装码槽和阴模装码槽的边缘位置，第一推进气缸和第二推进气缸停在该位置，随后程序运行控制步进电机运动，步进电机通过联轴器带动同步轴及同步轴上的第一齿轮和第二齿轮运动，并通过齿轮齿条机构带动分别与两个齿条固定的阳模装码槽和阴模装码槽以及槽上的待选钢印阳模和待选钢印阴模同步向前运动，根据第一个所需要的待选钢印阳模和待选钢印阴模的所处位置，程序控制步进电机的工作时间，即控制第一齿条和第二齿条的第一次运动位移，当第一个所需的待选钢印阳模和待选钢印阴模已经运动到工作阳模盒和工作阴模盒的开口槽处，步进电机停止运动，程序控制安装在阳模装码槽外侧的编码气缸运动，编码气缸同时将第一个待选钢印阳模和待选钢印阴模推入空的工作阳模盒和工作阴模盒中，随后编码气缸后退到起始位置，程序运行控制步进电机再次运动带动第一齿条连接的阳模装码槽和第二齿条连接的阴模装码槽以及槽上的待选钢印阳模和待选钢印阴模一起运动，程序根据第二个所需的待选钢印阳模所处的位置控制齿条的第二次运动位移，当第二个所需的待选钢印阳模和钢印阴模分别已经运动到工作阳模盒和工作阴模盒的开口槽处，步进电机再次停止运动，程序控制编码气缸再次运动，将第二个待选钢印阳模和待选钢印阴模分别推入工作阳模盒和工作阴模盒内，由于编码气缸是单行程气缸，气缸的行程是固定好的，所以第二个待选钢印阳模会将第一个待选钢印阳模推入工作阳模盒更里面的位置。第二个待选钢印阳模被推入后，编码气缸再次后退到起始位置，按照上述工作步骤进行第三个所需的待选钢印阳模和待选钢印阴模的编码工作，直至5个所需的待选钢印阳模和待选钢印阴模完全编码完成后，步进电机停止运动，两个推进气缸回退，将已经装好工作码的工作阳模盒和工作阴模盒拉到工作位置进行金属板材的打码工作，这便完成了编码工作。

完成打码后，开始自动回码的工作，自动回码过程为：打完码后，程序控制第一推进气缸和第二推进气缸同步运动，第一推进气缸推动第一滑块向前运动，固定安装在第一滑块上的回码气缸和工作阳模盒及盒内的待回收码跟随第一滑块一起向前运动，同时第二推进气缸推动工作阴模盒及盒内的待回收码向前运动，直到运动到回码位置，即上述编码位置，两个推进气缸停止运动，由于上述编码时，完成最后一组码，即两个数字相同的阳模和阴模的推入后，步进电机停止运动，所以回收第一组码时步进电机不用运动，程序控制回码气缸运动，回码气缸是多行程气缸，第一个行程是将第一组待回收码分别推回阳模装码槽和阴模装码槽，将第一组待回收码分别推入阳模装码槽和阴模装码槽的空缺位置后回码气缸停止前进，程序控制步进电机开始后退运动，后退的第一次位移是上述编码时的第5次编码的位移，当阳模装码槽和阴模装码槽的第二个空缺位置运动到第二组待回收码的位置时，步进电机停止运动，回码气缸再次启动，在第一次的行程基础上继续前进，第二个行程刚好为一个码的宽度，将第二组待回收码分别推入阳模装码槽和阴模装码槽的相应空缺位置，然后回码气缸再次停止前进。步进电机再次后退运动，进行第三组待回收码的回码工作，同理可知步进电机的第二次后退位移是上述编码时的第4次编码的位移，按照上述第二组待回收码的回码工作步骤，回码气缸再次前进一个行程完成第三组待回收码的回码工作。按照相同的工作步骤完成第四、第五组待回收码后，回码气缸后退到起始位置，同时步进电机后退到最开始的位置，完成回码工作。完成回码后，两个推进气缸不动，空的工作阳模盒和工作阴模盒不动，且程序控制进行下一轮的编码工作。

本发明的有益效果在于：本发明将钢印模具的编码工作转换为钢印模具的直线往返动作和气缸的推进动作，实现了钢印模具自动编码和自动回码的功能，解决了人工手动频繁更换钢印模具的问题，大大降低了工人的劳动强度，降低工人因操作不慎而造成事故的安全隐患，提高了金属板材钢印打码的加工效率。

附图说明

图1是本发明一种直线式双层自动编码的钢印打码装置的结构示意图图。

图2是本发明自动编码装置的俯视图。

图3是本发明自动回码装置的俯视图。

图4是本发明编码和换码推进部分的结构示意图。

图中，1-第一滑块、2-第二推进气缸、3-回码气缸、4-工作阳模、5-工作阴模、6-冲压机、7-第二齿轮、8-第二齿条、9-第一齿轮、10-第一齿条、11-同步轴、12-编码气缸安装座、13-编码气缸、14-待选钢印阴模、15-待选钢印阳模、16-双层支撑台、17-阴模装码槽、18-阳模装码槽、19-工作阴模盒、20-工作阳模盒、21-步进电机、22-待回收码、23-第一推进气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：第一齿轮第二齿轮

如图1～4所示，一种直线式双层自动编码的钢印打码装置，包括冲压机6、自动编码机构和自动回码机构，所述自动编码机构包括双层支撑台16、步进电机21、同步轴11、第一齿轮9、第一齿条10、第二齿轮7、第二齿条8、待选钢印阳模15、待选钢印阴模14、阳模装码槽18、阴模装码槽17、编码气缸13、编码气缸安装座12、工作阳模盒20和工作阴模盒19，所述双层支撑台16固定在所述冲压机6的一侧，所述步进电机21固定安装在所述双层支撑台16上，所述同步轴11通过联轴器连接步进电机21的输出轴，所述第一齿轮9和第二齿轮7均通过键连接安装在所述同步轴11上，所述第一齿条10安装在所述阳模装码槽18的外侧，所述第二齿条8焊接在所述阴模装码槽17外侧，所述双层支撑台16的上层底面上和下层表面上均设置有t型槽，所述阳模装码槽18和阴模装码槽17底面设置有与t型槽相配合的t型凸台，所述阳模装码槽18通过底部的t型凸台套装在双层支撑台16下层表面上的t型槽上，所述阴模装码槽17通过顶部的t型凸台套装在双蹭支撑台上层底面上的t型槽上，所述第一齿轮9与第一齿条10相啮合，所述第二齿轮7与第二齿条8相啮合，步进电机21运动时通过同步轴11带动第一齿轮9和第二齿轮7同步转动，进而带动第二齿条8与阴模装码槽17组成的整体和第一齿条10与阳模装码槽18组成的整体沿着t型槽同步滑动。

所述待选钢印阳模15有序的排列在所述阳模装码槽18内，所述待选钢印阴模14有序的排列在所述阳模装码槽18内；所述编码气缸安装座12固定安装在所述双层支撑台16上，所述编码气缸13固定安装在所述编码气缸安装座12上，编码气缸13运动时同时将阳模装码槽18内的待选钢印阳模15和阴模装码槽17内的待选钢印阴模14推入自动回码机构中。

所述自动回码机构包括第一推进气缸23、第二推进气缸2、第一滑块1、第二滑块、回码气缸3、待回收码22、工作阳模盒20和工作阴模盒19，所述自动回码机构安装在所述冲压机6上，冲压机6的下模具上设置有第一滑槽，所述第一推进气缸23固定在所述第一滑槽内，第一滑块1套装在第一滑槽内，第一滑块1与第一推动气缸的推动杆通过螺栓固定，工作阳模盒20固定在第一滑块1上；所述冲压机6的上模具上设置有第二滑槽，所述第二推进气缸2固定在所述第二滑槽内，第二滑块套装在第二滑槽内，第二滑块与第二推进气缸2的推动杆通过螺栓固定，工作阴模盒19固定在所述第二滑槽上，所述第二滑槽设置在第一滑槽的正上方，第一滑槽与第二滑槽平行设置；第一推动气缸运动时推动第一滑块1与工作阳模盒20在第一滑槽内直线滑动，第二推动气缸运动时推动第二滑块与工作阴模盒19在第二滑槽内直线运动；待回收码22分别设置在工作阳模盒20和工作阴模盒19内，所述回码气缸3固定在第一滑块1上，回码气缸3工作时同时将工作阳模盒20和工作阴模盒19中的待回收码22推送到自动编码机构的阳模装码槽18和阴模装码槽17中。

所述第一齿条10焊接在所述阳模装码槽18的外侧，所述第二齿条8焊接在所述阴模装码槽17的外侧。

所述待选钢印阳模15和待选钢印阴模14均是表面印有0～9十个阿拉伯数字的凸字体钢印，其中表面分别印有0～9十个阿拉伯数字的凸字体钢印为一组待选钢印阳模15，阳模装码槽18装有多组待选钢印阳模15，且每次待选钢印阳模15以表面印有的阿拉伯数字从小到大的顺序依次放置在阳模装码槽18内，待选钢印阳模15的组数由编码的位数决定。

待选钢印阳模15的结构呈柱状，待选钢印阳模15的长度和阳模装码槽18的槽宽相当，待选钢印阳模15可自由的在阳模装码槽18内滑动；待选钢印阳模15的宽度和工作阳模盒20内的槽宽相当，待选钢印阳模15可自由的在工作阳模盒20内滑动；待选钢印阴模14的结构整体呈柱状，顶部设置有左右和前后方向的凸台，待选钢印阴模14前后方向的凸台与阴模装码槽17上的t型槽相配合，保证待选钢印阴模14能够在阴模装码槽17上滑动，待选钢印阴模14左右方向上的凸台与工作阴模盒19上的用于容纳的t型槽相配合，保证待选钢印阴模14能够在工作阴模盒上滑动。

所述工作阳模盒20和工作阴模盒19的表面结构均为一边闭合一边开口的槽，工作阳模盒20垂直于阳模装码槽18设置，工作阳模盒20靠近阳模装码槽18一侧的开口为工作阳模盒20的出码口，工作阴模盒19垂直于阴模装码槽17设置，工作阴模盒19靠近阴模装码槽17一侧的开口为工作阴模盒19的出码口。

待回收码22为上一次编码完成后遗留在工作阳模盒20内的待选钢印阳模15和遗留在工作阴模盒19内的待选钢印阴模14。待选钢印阳模15和待选钢印阴模14处于回收状态时为待回收码22，待选钢印阳模15和待选钢印阴模14处于工作状态时为工作阳模4和工作阴模5。

主要工作过程为：直线式双层自动编码的钢印打码装置分为自动编码过程和自动回码过程，自动编码过程为：当机器启动后，通过程序控制第一推进气缸23和第二推进气缸2分别将空的工作阳模盒20和工作阴模盒19推到编码位置，即贴近阳模装码槽18和阴模装码槽17边缘位置，第一推进气缸23和第二推进气缸2停在该位置，随后程序运行控制步进电机21运动，步进电机21通过联轴器带动同步轴11及同步轴11上的第一齿轮9和第二齿轮7运动，并通过齿轮齿条机构带动分别与两个齿条固定的阳模装码槽18和阴模装码槽17以及槽上的待选钢印阳模15和待选钢印阴模14同步向前运动，根据第一个所需要的待选钢印阳模15和待选钢印阴模14的所处位置，程序控制步进电机21的工作时间，即控制第一齿条10和第二齿条8的第一次运动位移，当第一个所需的待选钢印阳模15和待选钢印阴模14已经运动到工作阳模盒20和工作阴模盒19的开口槽处，步进电机21停止运动，程序控制安装在阳模装码槽18外侧的编码气缸13运动，编码气缸13同时将第一个待选钢印阳模15和待选钢印阴模14推入空的工作阳模盒20和工作阴模盒19中，随后编码气缸13后退到起始位置，程序运行控制步进电机21再次运动带动第一齿条10连接的阳模装码槽18和第二齿条8连接的阴模装码槽17以及槽上的待选钢印阳模15和待选钢印阴模14一起运动，程序根据第二个所需的待选钢印阳模15所处的位置控制齿条的第二次运动位移，当第二个所需的待选钢印阳模15和钢印阴模14分别已经运动到工作阳模盒20和工作阴模盒19的开口槽处，步进电机21再次停止运动，程序控制编码气缸13再次运动，将第二个待选钢印阳模15和待选钢印阴模14分别推入工作阳模盒20和工作阴模盒19内，由于编码气缸13是单行程气缸，气缸的行程是固定好的，所以第二个待选钢印阳模15会将第一个待选钢印阳模15推入工作阳模盒20更里面的位置。第二个待选钢印阳模15被推入后，编码气缸13再次后退到起始位置，按照上述工作步骤进行第三个所需的待选钢印阳模15和待选钢印阴模14的编码工作，直至5个所需的待选钢印阳模15和待选钢印阴模14完全编码完成后，步进电机21停止运动，两个推进气缸回退，将已经装好工作码的工作阳模盒20和工作阴模盒19拉到工作位置进行金属板材的打码工作，这便完成了编码工作。

完成打码后，开始自动回码的工作，自动回码过程为：打完码后，程序控制第一推进气缸23和第二推进气缸2同步运动，第一推进气缸23推动第一滑块1向前运动，固定安装在第一滑块1上的回码气缸3和工作阳模盒20及盒内的待回收码22跟随第一滑块1一起向前运动，同时第二推进气缸2推动工作阴模盒19及盒内的待回收码22向前运动，直到运动到回码位置(即上述编码位置)两个推进气缸停止运动，由于上述编码时，完成最后一组码(两个数字相同的阳模和阴模)的推入后，步进电机21停止运动，所以回收第一组码时步进电机21不用运动，程序控制回码气缸3运动，回码气缸3是多行程气缸，第一个行程是将第一组待回收码22分别推回阳模装码槽18和阴模装码槽17，将第一组待回收码22分别推入阳模装码槽18和阴模装码槽17的空缺位置后回码气缸3停止前进，程序控制步进电机21开始后退运动，后退的第一次位移是上述编码时的第5次编码的位移，当阳模装码槽18和阴模装码槽17的第二个空缺位置运动到第二组待回收码22的位置时，步进电机21停止运动，回码气缸3再次启动，在第一次的行程基础上继续前进，第二个行程刚好为一个码的宽度，将第二组待回收码22分别推入阳模装码槽18和阴模装码槽17的相应空缺位置，然后回码气缸3再次停止前进。步进电机21再次后退运动，进行第三组待回收码22的回码工作，同理可知步进电机21的第二次后退位移是上述编码时的第4次编码的位移，按照上述第二组待回收码22的回码工作步骤，回码气缸3再次前进一个行程完成第三组待回收码22的回码工作。按照相同的工作步骤完成第四、第五组待回收码22后，回码气缸3后退到起始位置，同时步进电机21后退到最开始的位置，完成回码工作。完成回码后，两个推进气缸不动，空的工作阳模盒20和工作阴模盒19不动，且程序控制进行下一轮的编码工作。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。