Машины и механизмы клеймения и маркирования проката

Размещено на http://www.allbest.ru/

МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ КЛЕЙМЕНИЯ И МАКРКИРОВКИ ПРОКАТА

Для клеймения блюмов, заготовок, сортового проката и толстых листов применяют клеймовочные машины и механизмы, называемые клеймителем. При помощи сменных клейм, содержащих буквенные литеры и цифровые знаки, на прокат наносится (выдавливается) условное обозначение завода-изготовителя, марки стали, номера плавки и т. д., что необходимо для хранения металла на складе и отправки его для дальнейшей обработки или потребителю.

На тонком листовом прокате нанесение клейм выдавливанием соответствующих знаков не допустимо, в этом случае листы маркируют, т. е. ,пользуясь трафаретами, на их поверхность наносят краской соответствующие обозначения. Механизированные устройства для маркировки листов называют маркировочными машинами или маркировщиками.

Ставить клеймо на блюмы или слябы можно либо на их боковую поверхность, либо на торец. При хранении блюмов и слябов в штабелях на складе удобнее всего торцевые клейма, так как их легко обнаружить визуально. Поэтому клеймения в торец распространены наиболее широко.

Нанесение клейм на раскаленный металл весьма сложная операция, поэтому за последние годы для её выполнения установлены маятниковые механизированные клеймители различной конструкции, которые можно разделить на три вида;

1). клеймители с периодической ручной заменой клейм;

2). клеймители с механизированной заменой клейм оператором;

3). полностью автоматизированные клеймители.

КЛЕЙМИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКИМ НАБОРОМ КЛЕЙМОВОЧНЫХ ЗНАКОВ

Клеймитель относится к области прокатного производства, в частности, к оборудованию для нанесения маркировки на прокате. Клеймитель с автоматическим набором клеймовочных знаков содержит корпус, вертикальный вал, консольный поворотный рычаг, установленный на вертикальном валу, клеймовочную головку, содержащую блок смежных поворотных дисков с равномерно размещенными по их периметру клеймовочными знаками, и привод вращения дисков клеймовочной головки. Клеймовочная головка расположена на конце консольного рычага с возможностью вертикального перемещения.

Вертикальный вал установлен с возможностью поворота на 180 и снабжен приводом поворота. Часть вертикального вала, сопряженная с консольным рычагом, выполнена с эксцентриситетом относительно оси поворота вала, равным 0,25 шага клеймовочных знаков смежных дисков. Консольный рычаг снабжен фиксатором его углового положения. Привод вращения дисков клеймовочной головки установлен на рычаге и связан с осью дисков. Клеймитель позволяет наносить в два раза больше знаков в одной строке без увеличения количества клеймовочных дисков и увеличить цикл клеймения. 6 ил.

Проблемы маркировки обусловлены необходимостью нанесения на ограниченной площади изделия значительного объема информации, что требует компактного размещения знаков, особенно при однострочной многознаковой маркировке, являющейся предпочтительной. Наиболее компактное размещение знаков маркировки достигается при использовании набора клейм, устанавливаемых и закрепляемых в кассете, которая затем вводится в нажимное или ударное устройство клеймителя. Процесс набора клеймовочных знаков в кассету и ее установка осуществляются вручную, что является весьма трудоемкой и длительной операцией, неприемлемой при непрерывном цикле прокатки и маркировки.

В современном прокатном производстве широко применяются клеймители с дистанционным автоматическим набором клеймовочных знаков.

Наибольшее распространение получили многодисковые клеймовочные устройства для маркировки изделий в одну строку при каждом ходе силового устройства или несколько строк при соответствующем количестве ходов силового механизма. При этом шаг знаков маркировки зависит от ширины клеймовочных дисков.

Известен клеймитель, содержащий корпус, закрепленный на фундаменте, вертикальный поворотный вал с приводом его поворота, на выходной цапфе вала жестко закреплена консольная платформа, на конце которой установлена пара параллельных поворотных в вертикальной плоскости рычагов, шарнирно связанных с клеймовочной головкой . В известном клеймителе смена кассеты производится вручную, при этом платформа поворачивается совместно с вертикальным валом в зону обслуживания клеймовочной головки, что существенно увеличивает цикл клеймения. Также в случае многострочного клеймения необходимо перемещение проката после клеймения каждой строки и соответствующая замена кассеты. Для обеспечения многознаковой маркировки в одну строку существенно возрастают габариты клеймовочной головки и ее масса, а также усилие, необходимое для клеймения. Другим недостатком данного клеймителя является ударный способ клеймения, при котором возникают значительные динамические нагрузки на элементы конструкции. Известный клеймитель, принятый в качестве прототипа, содержит корпус с вертикальной осью, поворотный в горизонтальной плоскости рычаг, на консоли которого установлена клеймовочная головка с блоком дисков, по периметру которых расположены клеймовочные знаки. Опускание, подъем и поворот рычага с клеймовочной головкой производится гидроцилиндрами.

Для набора знаков маркировки рычаг с клеймовочной головкой поворачивается над рольгангом вокруг вертикальной оси и опускается в нижнее положение. При этом диски клеймовочной головки взаимодействуют с механизмом набора клеймовочных знаков, установленным вне поля рольганга и управляемым дистанционно.

Недостатком известного клеймителя также является длительность цикла клеймения, обусловленная необходимостью поворота рычага в строго ориентированное положение, для взаимодействия с механизмом набора клеймовочных знаков. Кроме того, прижим рычага с клеймовочной головкой к прокату при клеймении происходит гидроцилиндром, установленным на основании соосно оси вращения рычага, при этом в рычаге возникают значительные напряжения изгиба, так как нагрузка приложена на консоли рычага. Также количество знаков маркировки в строке зависит от количества клеймовочных дисков, ограниченного габаритами клеймовочной головки. Шаг знаков маркировки определяется шагом установки клеймовочных дисков, который зависит от компоновки датчиков, фиксаторов дисков и наличия зубчатых колес, взаимодействующих с приводньми зубчатыми колесами механизма набора знаков.

Задача, которую решает предлагаемое техническое решение, заключается в создании клеймителя, который позволяет наносить в два раза больше знаков в одной строке без увеличения количества клеймовочных дисков и не увеличивая цикл клеймения. Эта задача решается следующим образом. В известном рычажном клеймителе с автоматическим набором клеймовочных знаков, содержащем корпус, вертикальный вал, консольный поворотный рычаг, установленный на вертикальном валу, клеймовочную головку, расположенную на конце консольного рычага с возможностью вертикального перемещения, содержащую блок смежных поворотных дисков с равномерно размещенными по их периметру клеймовочными знаками, и привод вращения дисков клеймовочной головки, согласно изобретению вертикальный вал установлен с возможностью поворота на 180° и снабжен приводом поворота, при этом часть вертикального вала, сопряженная с консольным рычагом, выполнена с эксцентриситетом относительно оси поворота вала, равным 0,25 шага клеймовочных знаков смежных дисков, консольный рычаг снабжен фиксатором его углового положения, а привод вращения дисков клеймовочной головки установлен на рычаге и связан с осью дисков.

Предлагаемый клеймитель представлен на чертежах, где

На фиг.1 показан общий вид клеймителя.

На фиг.2 - вид А на фиг1.

На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 (разрез по приводу поворота вала).

На фиг.4 - разрез В-В на фиг.1 (поперечный разрез по валу в исходном положении и расположение знаков маркировки при первой стадии клеймения).

На фиг.5 - разрез В-В на фиг.1 (поперечный разрез по валу после его поворота на 180 и окончательное расположение знаков маркировки).

На фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.1 (разрез по штоку фиксатора и пазу рычага).

Предлагаемый клеймитель с автоматическим набором клеймовочных знаков содержит корпус 1, вертикальный вал 2, установленный с возможностью поворота на 180, консольный поворотный рычаг 3, установленный на вертикальном валу 2, клеймовочную головку 4, расположенную на конце консольного рычага 3 со штоком 5 и блоком смежных поворотных дисков 6 с равномерно размещенными по их периметру клеймовочными знаками, рычажный механизм 7 подъема клеймовочной головки 4 с приводом 8, фиксатор 9 углового положения рычага 3, привод 10 поворота вертикального вала 2 на 180, привод 11 вращения дисков 6 с клеймовочными знаками, промежуточный вал 12, соединяющий вал привода 11 вращения дисков 6 с осью клеймовочных дисков 6, привод 13 поворота рычага 3 вокруг вертикального вала 2, опорный клиновой механизм 14. При этом часть вертикального вала 2, сопряженная с консольным рычагом 3, выполнена с эксцентриситетом относительно оси поворота вала 2, равным 0,25 шага клеймовочных знаков смежных дисков 6.

Клеймитель работает следующим образом. В исходной позиции рычаг 3 с клеймовочной головкой 4 находится в отведенном от рольганга (на чертеже не показан) положении, где производится контроль, регулировка и обслуживание механизмов клеймителя.

Клеймовочная головка 4 с набранными знаками механизмом подъема 7 поднимается над уровнем рольганга. Процесс набора знаков осуществляется электронной системой, связанной с пультом управления (на чертежах не показана). Приводом 13 рычаг 3 поворачивается в рабочую позицию перпендикулярно оси рольганга. Прокат, поступающий в зону маркировки, поднимается над рольгангом клиновым опорным механизмом 14, расположенным под клеймовочной головкой. После этого включается нажимной механизм (на чертеже не показан), который взаимодействует с хвостовиком клеймовочной головки 4, опуская ее на прокат, при этом клеймовочные знаки дисков вдавливаются в поверхность маркируемого изделия. Затем клеймовочная головка 4 механизмом подъема 7 поднимается над зоной маркировки, и дистанционно производят следующий набор знаков. Вертикальный вал 2 приводом 10 поворачивается на 180. При этом рычаг 3 с клеймовочной головкой сдвигается по линии нанесенной маркировки на величину, равную удвоенному эксцентриситету эксцентрикового вала 2, то есть на половину шага между ранее нанесенными знаками и фиксируется фиксатором 9. Клеймовочная головка 4 с набором новых знаков под действием усилия нажимного механизма (на чертеже не показан) вновь опускается на прокат и наносит промежуточный ряд знаков маркировки. Использование клеймителя предложенной конструкции позволяет компактно разместить знаки в строке, объем текста маркировки удваивается без увеличения количества клеймовочных дисков и систем их управления по сравнению с прототипом. Также возможно сокращение клеймовочных дисков, что позволит облегчить и упростить клеймовочную головку и механизмы выбора и фиксации клеймовочных знаков.

Маркировщики

Маркировка красками или специальными чернилами - один из старейших способов маркировки. Наибольшее распространение сегодня маркировка красками имеет в легкой, электронной и пищевой промышленности. Эти маркеры оборудованы специальными головками с соплами, с помощью которых возможно нанесение любого вида маркировки. Контрастность изображения обеспечивается различным количеством точек на единицу площади изображения. Новейшее оборудование для маркировки красками позволяет создавать разноцветные обозначения очень высокого качества.

Однако клеймение горячего металла красками невозможно: лучшие образцы лакокрасочной продукции выдерживают температуру не более 1.000 ?С. Плюс к этому в условиях металлургических предприятий и горячих цехов трудно обеспечить необходимую чистоту и приемлемый температурный режим, требуемые для безотказной работы краскоструйных сопел. Затрудняет использование краскоструйных маркеров и характер поверхности многих металлоизделий. Окалина, пыль, неровности, влага и т.п. делают маркировку красками фрагментарной и недолговечной.

Все перечисленные факторы делают невозможным или экономически невыгодным использование краскоструйных маркеров в горячих цехах и при машинах непрерывного литья заготовок. Однако маркировка в металлургии красками применяется - для обозначения холодных (остывших) металлоизделий. Единственное требование для использования маркировки красками - чистота и высокая адгезивность поверхности.

Краски используют для маркировки труб горячекатаных (на выходе из прокатного стана, когда температура изделия становится приемлемой), маркировки слябов и блюмов и т.п.

Оборудование для маркировки краской состоит из следующих узлов:

· головка с 7 или 9 соплами;

· манипулятор для перемещения головки с соплами;

· специальная панель для подготовки краски;

· пульт управления;

· терминал для оператора, с помощью которого можно вручную задавать параметры маркировки;

· электронная система управления (программное обеспечение).

Краскосопла имеют увеличенный диаметр отверстий, что препятствует их засорению, и приспособлены для операции самоочищения. Минимальная высота наносимой маркировки - 19 миллиметров, что может служить ограничением в использовании такого оборудования для некоторых видов металлоизделий. С помощью оборудования для маркировки краской можно наносить не только буквенно-цифровые коды, но и штрих-коды. Однако, на данном оборудовании можно нанести только бинарные коды (содержащие минимум информации о металлоизделии), для считывания которых нужна специальная аппаратура (промышленные сканеры).

Оборудование для нанесения маркировки краской имеет высокую степень надежности. Однако, при использовании маркировки в металлургии с помощью красок и специальных чернил необходимо учитывать, что для полного высыхания краски требуется определенное время, при этом чем горячее металлоизделие, тем больший срок требуется для высыхания краски. При высокой температуре маркируемых металлоизделий также повышаются эксплуатационные расходы на краскоструйное оборудование: увеличивается расход красок, требуется больше времени для технического обслуживания агрегата и т.п.

Основные характеристики:

* Постоянные метки для идентификации

* Высокая степень разборчивости символов для обычного или автоматического считывания в условиях неповреждения метки

* Разборчивая маркировка на грубых и неровных поверхностях.

* Высокая скорость маркировки

клеймение заготовка маркировка краска

Источники информации, литература

1. НИИИНФОРМТЯЖМАШ 1-76-32. Обзор Металлургическое оборудование Москва - 1976 г, стр. 32-33.

2. Патент США №3306186, кл. 101-18, опубликовано 28.02.67 г.

3.Целликов А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов» ТОМ -3

Размещено на Allbest.ru