一种筒体喷印装置及系统的制作方法

本发明涉及轻质药筒表面产品信息喷印加工技术领域，具体涉及一种筒体喷印装置及系统，可适用于火炸药模块装药轻质筒表面喷印喷码领域，更具体地涉及火炸药可燃轻质药筒表面产品信息喷印。

背景技术：

在火炸药模块装药工艺中，筒体产品信息喷印是重要的工艺环节之一。现有工艺中筒体喷印主要采取人工漏印的方式，存在一致性差、连续性不强、效率低等问题。现有筒体喷印技术中多采用五轴及以上多轴喷印唛头进行筒体曲面喷印，结构较为复杂且成本较高，不适用于轻质筒表面的喷印。

技术实现要素：

基于上述技术背景，本发明提供了解决上述问题的一种筒体喷印装置，够有效实现物流线上轻质筒曲面产品信息的精确喷印，结构简单且成本低廉。

本发明通过下述技术方案实现：

一种筒体喷印装置，包括顶升旋转机构，所述顶升旋转机构包括安装支架、旋转驱动件、顶升驱动件、安装板和支撑座；所述安装支架用于安装在传输线体上；所述顶升驱动件的固定端安装在安装支架上、顶升驱动件的顶升端设置安装板；所述安装板上设置有支撑座；所述旋转驱动件的固定端安装在安装板上、旋转驱动件的旋转端用于驱动支撑座转动运动；所述支撑座上设置有若干吸盘，支撑座用于穿过传输线体上的工装，实现吸盘用于吸附固定工装上的轻质筒的底部。

现有筒体喷印技术中多采用五轴及以上多轴喷印唛头进行筒体曲面喷印，结构较为复杂且成本较高，不适用于轻质筒表面的喷印。本发明的顶升旋转机构主要用于吸附固定轻质筒、上下移动轻质筒以及旋转轻质筒，以实现调整轻质筒的位置，便于喷码机的喷印唛头对轻质筒的外壁进行喷印操作；通过设计提供结构简单、操作方便的顶升驱动件和旋转驱动件，配合喷码机作业，够有效实现物流线上轻质筒曲面产品信息的精确喷印，结构简单且成本低廉。且本发明设计的顶升旋转机构可直接安装在输送线体上，无需对现有工艺流程及设备进行高成本改进，适用性灵活。

进一步优选，所述顶升驱动件采用顶升气缸，顶升气缸的缸体部分安装在安装支架上，安装板安装在顶升气缸的活塞端。

进一步优选，所述旋转驱动件包括安装在安装板上的旋转电机、主动齿轮和从动齿轮；旋转电机的输出轴与主动齿轮刚性连接，旋转动机驱动主动齿轮转动，主动齿轮与从动齿轮啮合传动连接；支撑座安装在从动齿轮上、随从动齿轮转动。

顶升驱动件和旋转驱动件可以采用两组组件实现、也可采用一个同时具备顶升和旋转功能的机构实现。本发明优化设计了顶升驱动件和旋转驱动件结构，顶升驱动件直接采用顶升气缸，旋转驱动件采用电机和齿轮传动配合实现旋转功能，结构简单、操作方便。

进一步优选，所述支撑座上还设有若干支撑轴，支撑轴与吸盘间隔布置、且沿支撑座周向呈环形排布。

通过在支撑座上设计支撑轴，且保障支撑轴与吸盘间隔布置，所有支撑轴的顶端面或形成一个钢性支撑平面，目的是在吸盘对轻质筒吸附固定的同时，通过支撑轴保障轻质筒体底端面与支撑轴接触，不会发生偏移、倾斜等问题，保障喷印规整合格。

进一步优选，所述支撑座上还设有对位凸台，对位凸台位于支撑轴与吸盘排布的环形结构的中心，用于与轻质筒底部中心对位适配。

在通过多组吸盘工作将轻质筒吸紧固定后，使对位凸台与轻质筒底部紧密贴合形成二次定位。

进一步优选，还包括喷码机，所述喷码机包括机架、升降机构和喷印唛头，所述升降机构安装在机架上，升降机构用于带动喷印唛头上下移动，喷印唛头的喷出端用于对轻质筒的外壁进行喷印。

进一步优选，所述升降机构包括传动丝杆、直线滑轨、电机和唛头安装板；传动丝杆的轴向两端与轴承座转动连接，两端的轴承座以及直线滑轨均固定在机架的安装立板上；直线滑轨的滑动方向与传动丝杆的轴向同向；直线滑轨上滑动设置的滑台由传动丝杆上的螺母副驱动上下移动；所述唛头安装板安装在滑台上、随滑台上下移动；唛头安装板用于安装喷印唛头。

进一步优选，位于传动丝杆一端的轴承座通过联轴器与电机。

一种筒体喷印系统，包括一种筒体喷印装置，还包括传输线体，传输线体上设有用于携带运输轻质筒的工装；喷码机设置在传输线体的一侧，喷码机的喷印唛头用于对准轻质筒进行喷印；顶升旋转机构设于传输线体的下方，顶升旋转机构支撑座用于穿过传输线体上的工装，实现吸盘用于吸附固定工装上的轻质筒的底部。

进一步优选，还包括顶紧定位机构，所述顶紧定位机构包括多个顶紧气缸，多个顶紧气缸布置在传输线体上，顶紧气缸的活塞端用于顶紧定位轻质筒。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、现有筒体喷印技术中多采用五轴及以上多轴喷印唛头进行筒体曲面喷印，结构较为复杂且成本较高，不适用于轻质筒表面的喷印。本发明提供了一种一种筒体喷印装置，设计的顶升旋转机构主要用于吸附固定轻质筒、上下移动轻质筒以及旋转轻质筒，以实现调整轻质筒的位置，便于喷码机的喷印唛头对轻质筒的外壁进行喷印操作；通过设计提供结构简单、操作方便的顶升驱动件和旋转驱动件，配合喷码机作业，够有效实现物流线上轻质筒曲面产品信息的精确喷印，结构简单且成本低廉。且本发明设计的顶升旋转机构可直接安装在输送线体上，无需对现有工艺流程及设备进行高成本改进，适用性灵活。

2、本发明提供的一种筒体喷印系统，其工作过程为：工装随传输线体输送至喷印工位，顶紧定位机构的多组顶紧气缸同时工作，使得待喷印轻质筒实现初步定位；接着顶升旋转机构中顶升气缸伸出将轻质筒顶离工装平面；由于待喷印轻质筒的质量较轻，无法通过支撑座旋转实现药筒精确转动，因此支撑座上采用了多组吸盘吸附的方式将药筒吸紧，使对位凸台与轻质筒紧密贴合形成二次定位；旋转电机驱动主传动齿轮带动支撑座上轻质筒精确转动。药轻质筒转动同时喷码机唛头工作完成喷印，一排喷印完成后轻质筒旋转回初始位置，同时喷码机唛头在电机和传动丝杠作用下完成升降调整，调整后重复旋转和喷印即可完成多行字体的喷印。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的筒体喷印装置整体结构示意图；

图2为本发明的筒体喷印装置整体侧视图；

图3为本发明的筒体喷印装置整体俯视图；

图4为本发明的喷码机结构示意图；

图5为本发明的顶升旋转机构整体示意图；

图6为本发明的顶升旋转机构局部结构示意图；

图7为本发明的顶升旋转机构俯视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-喷码机，2-工装，3-顶升旋转机构，4-传输线体，5-顶紧定位机构，6-轻质筒；

101-机架，102-防护罩，103-传动丝杆，104-喷印唛头，105-唛头安装板，106-直线滑轨；107-安装立板，108-轴承座，109-联轴器，110-电机；

301-安装支架，302-旋转电机，303-顶升气缸，304-安装板，305-主动齿轮，306-从动齿轮，307-支撑座，308-吸盘，309-对位凸台，310-支撑轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种筒体喷印装置，包括顶升旋转机构3，顶升旋转机构3主要用于吸附固定轻质筒6、上下移动轻质筒6以及旋转轻质筒6，以实现调整轻质筒6的位置，便于喷码机1的喷印唛头104对轻质筒6的外壁进行喷印操作。顶升旋转机构3包括安装支架301、旋转驱动件、顶升驱动件、安装板304和支撑座307；

安装支架301通过螺栓可拆卸安装在传输线体4上，且位于传输线体4的下方。

顶升驱动件的固定端可通过螺栓等可拆卸连接方式安装在安装支架301上，顶升驱动件的顶升端通过螺栓等可拆卸连接方式设置安装板304；

安装板304上设置有支撑座307；旋转驱动件的固定端安装在安装板304上、旋转驱动件的旋转端用于驱动支撑座307转动运动；即旋转驱动件的固定端安装在安装板304上、旋转端安装支撑座307。

支撑座307上设置有若干吸盘308，支撑座307用于穿过传输线体4上的工装2，实现吸盘308用于吸附固定工装2上的轻质筒6的底部。

顶升驱动件带动安装板304以及设置在安装板304上的旋转驱动件、支撑座307等部件以及轻质筒6同步上下移动；旋转驱动件带动支撑座307、设于支撑座307上的吸盘308等部件以及轻质筒6同步旋转动作。且顶升驱动件实现轻质筒6沿其轴向的上下运动，旋转驱动件实现轻质筒6以其轴线为旋转轴的旋转运动。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，顶升驱动件和旋转驱动件可以采用两组组件实现、也可采用一个同时具备顶升和旋转功能的机构实现。本实施例设计的顶升驱动件和旋转驱动件，设置结构简单、操作灵活，成本较低，可有效携带轻质筒6实现快速升降、旋转动作，具体地：

1、顶升驱动件采用顶升气缸303，顶升气缸303的缸体部通过螺栓等可拆卸连接零件安装在安装支架301上，安装板304安装在顶升气缸303的活塞端。

2、旋转驱动件包括安装在安装板304上的旋转电机302、主动齿轮305和从动齿轮306；旋转电机302的输出轴与主动齿轮305通过键刚性连接，旋转电机302的输出轴轴线与主动齿轮305的轴线重合，旋转动机302驱动主动齿轮305转动；主动齿轮305与从动齿轮306啮合传动连接；支撑座307安装在从动齿轮306上、随从动齿轮306转动。这样，旋转电机302驱动主动齿轮305转动运动，主动齿轮305啮合传动带动从动齿轮306转动，从动齿轮306带动支撑座307同步转动运动。

此外，设计支撑座307呈圆盘结构，与轻质筒6的圆筒结构适配。支撑座307的顶端面上安装有四个支撑轴310和四个吸盘38和一个对位凸台309，支撑轴310与吸盘308间隔布置、且沿支撑座307周向呈圆环形排布；对位凸台309位于支撑轴310与吸盘308排布的环形结构的圆心处，用于与轻质筒6底部中心对位适配。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，还包括喷码机1，喷码机1包括机架101、升降机构和喷印唛头104，所述升降机构安装在机架101上，升降机构用于带动喷印唛头104上下移动，喷印唛头104的喷出端用于对轻质筒6的外壁进行喷印。

具体地，对于升降机构的设计为：升降机构包括传动丝杆103、直线滑轨106、电机110和唛头安装板105；在机架101的顶端面设置安装立板107，传动丝杆103的轴向两端与轴承座108转动连接，两端的轴承座108以及直线滑轨106均固定在机架101的安装立板107上；直线滑轨106的滑动方向与传动丝杆103的轴向同向；直线滑轨106上滑动设置的滑台由传动丝杆103上的螺母副驱动上下移动；唛头安装板105安装在滑台上、随滑台上下移动；唛头安装板105用于安装喷印唛头104。位于传动丝杆103一端的轴承座108通过联轴器109与电机110。

此外，还设有防护罩102，防护罩102安装在机架101上，将包括传动丝杆103、轴承座108、安装立板107、直线滑轨106等运动部件罩设包覆在内，起到保护、隔离作用。

实施例4

本实施例提供了一种筒体喷印系统，包括实施例3提供的一种筒体喷印装置，即由喷码机1、传输线体4、顶升旋转机构3和顶紧定位机构5四个主要工能部件构成，

传输线体4如轻质筒6生产线上的物流传输线，如输送带等。传输线体4上设有用于携带运输轻质筒6的工装2。

喷码机1的机架101设置在传输线体4的一侧，喷码机1的喷印唛头104用于对准轻质筒106进行喷印。

顶升旋转机构3设于传输线体4的下方，顶升旋转机构3支撑座307用于穿过传输线体4上的工装2，实现吸盘308用于吸附固定工装2上的轻质筒6的底部，并实现将轻质筒6顶起和转动的功能。

顶紧定位机构5包括多个顶紧气缸，如本实施例设计了三个顶紧气缸，三个顶紧气缸布置在传输线体4上，且呈三角形分布在轻质筒6的周向上，顶紧气缸的活塞端用于顶紧定位轻质筒6的侧壁。

本实施例提供的筒体喷印系统的工作原理为：

初始状态如下：工装2随传输线4输送至喷印工位，顶紧定位机构5的三组顶紧气缸同时工作，三组顶紧气缸的活塞端同时作用夹紧轻质筒6，实现轻质筒6实现初步定位，此处所述的轻质筒6为轻质药筒。

工作状态下：顶升吸转机构中的顶升气缸303伸出将轻质筒6顶离工装2平面；多组吸盘308工作将药筒6的底端面吸紧，使对位凸台309与药筒6紧密贴合形成二次定位；旋转电机302驱动主传动齿轮305、并经从动齿轮306传动进而带动支撑座307上轻质筒6精确转动。轻质筒6转动同时，喷印唛头104工作完成喷印，待沿轻质筒6周向分布的一排喷印完成后，轻质筒6旋转回初始位置，同时喷码机1的电机110工作，带动联轴器109和传动丝杠103转动，喷印唛头104及唛头安装板105在传动丝杠103的作用下完成上下位置调整，调整后重复旋转和喷印即可完成在轻质筒6侧壁上的多行字体的喷印工作。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。