中厚板成品钢板喷打印技术

摘要：本文介绍了中厚板成品钢板喷打印机设备的组成和工作原理。该设备由支撑立柱、冲印单元升降装置、侧喷升降装置、导轨等组成。可同时实现喷印、冲印、侧喷三种不同的功能，可以在多种不同冶金产品上标记，温度范围可达到-30℃到1000℃以上。为保证生产线的一体化，配备有连锁信号装置。应用点阵式标记技术并以理想的字符完成标记，标记还可以包括厂徽，特殊字符，船级社标志及机读点码。

关键词：喷印；冲印；侧喷

1、前言

中厚钢板喷打字标志，是完成产品最后的一道工序。此标志代表着生产厂家的形象，是用户看到产品的第一印象。标志不仅要清晰、牢固，内容也要齐全。自动喷打印机的出现，彻底解决了人工逐块打字时，劳动强度过大，同时字迹不清而造成用户不敢使用，甚至优材劣用的状况。

2、设备组成

设备包括一个带悬臂的支撑立柱。悬臂可以转动100°到检修位置，并配有一个装有喷印单元的升降装置和一个装有冲印单元的升降装置。侧喷墨喷打印机通过升降装置安装在悬臂上在Y 方向运动。一个线性导轨安装在升降装置上用于X方向的运动。线性导轨还装有一个导轨用于Z方向的运动，侧喷头安装在此导轨上。立柱上装有引入空气和喷漆的阀板。

3、工作原理

设备能同时实现喷印、冲印、侧喷三种不同的功能，并根据需要选择喷印，打印，侧喷或组合喷。此标记技术基于电磁激活喷枪，喷枪安装在集管上组成喷枪组。每支喷枪都包括喷漆喷嘴，雾化空气喷嘴，以及清洗液喷嘴，这些喷嘴中间安装有一个用于控制喷漆流量的针阀。通过调节针阀开合的时间以及调整空气及喷漆压力设置，可以轻松地调节点的尺寸及喷漆的数量。冲针为电磁激活，根据不同的需求可能需要一个或多个冲针。冲针安装在冲印头内，冲印头在标记时与钢板接触，同时冲针在冲印头内以X–Y轴方式进行水平运动。冲印可以在产品静止时标记，也可以在产品传输过程中进行。侧边喷印设备由两个基本装置组成，控制装置和墨喷装置，通过一个管缆相连接。

3.1自动喷印、冲印、侧喷步骤

3.1.1、钢板接近喷打印设备，光电传感器装置将记录钢板的前端位置，喷打印机PLC给辊道控制PLC发送“中速运行”的信号。

3.1.2、钢板速度成为”中速“后，喷打印机PLC给辊道控制PLC发送“低速运行”的信号。

3.1.3、钢板停止后，辊道控制PLC会给喷打印设备PLC发送一个“钢板已停止”的信号。

3.1.4、喷打印机PLC给辊道控制PLC发送一個“请锁定辊道”的信号。

3.1.5、辊道控制系统发送“请开始标记”信号给标记设备PLC。

3.1.6、标记设备开始冲印和侧喷周期作业。

3.1.7、冲印头降下与钢板接触，侧喷头也降下并横向定位与钢板侧边接触。

3.1.8、与此同时，执行如下操作。冲印：驱动电子诱发了一个高能量给每个冲针产生一个高冲击力，移动冲针喷印字母。侧喷：白色背景由线性驱动喷印。黑墨水字母数字喷印和条形码用返回式驱动。当最后一次喷印时，清漆用于侧喷。喷印头降低与钢板接触，支撑架上的其中一个支撑轮与钢板接触。

3.1.9、冲印和侧喷作业完成后，冲头和侧喷头抬起，不再与钢板接触。同时，通过几次激活喷枪，对喷枪用空气和清洗液的混合物冲洗喷嘴执行自动清洗程序，为下一次作业做好准备。

3.1.10、喷打印机PLC给辊道控制PLC一个“辊道释放”信号。

3.1.11、在辊道运行期间进行喷印作业。喷印通过快速激活单个喷枪分出少量的喷漆量，形成钢板上印的小圆点。

3.1.12、喷印完成后，喷头抬起，不再与钢板接触。同时，通过少数几次启动喷枪，对喷枪执行自动清洗程序，用空气和清洗液的混合物冲洗喷嘴。为下次喷印作业做好准备

3.2喷印技术

喷印系统基于小型喷雾型电磁激活喷枪，喷枪安装在喷枪组内。喷印字符为字母、数字、字符及厂徽、船级社标志特殊字符或其他要求的特殊字符。喷印要求喷头与钢板做相对运动。即钢板在辊道上运动，而喷头保持在固定位置。自动清洗技术，保证油墨畅通无阻。喷印速度可达50mm/s。为了喷出字母，喷头和喷印方向有一定倾斜。这样可实现垂直点对点大约2mm的点阵。

3.2.2单点阵字体

此种字体基于10 x 11的点阵式—即字符高为10个喷印点，最宽为6个喷印点，点之间还可放1/2个点，这样在喷印方向共有11个点。

3.2.3双点阵字体

此种字体基于10 x 13的点阵式—即字符高为10个喷印点，最宽为7个喷印点，点之间还可放1/2个点，这样在喷印方向共有13个点。

3.3冲印技术

气动冲印头的冲印字母和标记高度可达9点。冲针用双作用气动缸驱动。气缸的缝合通过导位的间隙实现。工作原理是通过计算机控制打印针头按照计算机编辑好的文字或图形轨迹运行，同时打印针头在压缩空气的作用下做高速往复冲击，从而在钢板表面形成点阵式字符或图表。冲印字体可为7 x 5的字母数字字符矩阵、7 x 5的ASCII特殊字符矩阵、15 x 12的预定义标志矩阵。

3.4侧喷技术

侧边喷印设备由两个基本装置组成，控制装置和墨喷装置，通过一个管缆相连接。侧边喷印设备使非接触连续喷墨技术得到了使用。侧边喷印设备有自动清洗功能的装置，它能保证侧边喷印设备随时待命，并且所需要的维修费用减少到最低程度。墨的供应是由压缩空气驱动，供应系统包括空气阻断器及压力控制装置以确保用于供墨的充足空气及精确控制的压力。清洗液也是压缩空气驱动。墨及清洗液供应系统安装在设备上。

4、发展

随着电子技术的发展，精度高、速度快、幅面大、功能强的钢板喷打印机将被研制开发，逐渐支持多种图形和字体格式，与AutoCAD、CorelDraw相兼容，可进行一键多任务重复操作，维护省时省力，使用方便高效。

参考文献

[1]组合式喷印、冲印、侧面喷印标印设备技术说明书

[2]河北省冶金设备技术与学术交流会论文 李永波 陆喜胜《邯钢新中板厂喷打印设备的维护》

[3]机械设计手册编委会.《机械设计手册》.机械工业出版社，第1卷

（作者单位：河北钢铁集团邯钢公司中板厂）