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钢管自动喷码系统研究与设计
学兔兔
务l 訇 化
钢 管自动喷码系统研究与设计
Design and study of steel pipe automatic barcode printing system
赵 星 ,朱 军 ,张环宇 ,荣胜波
ZHAO Xing ,ZHU Jun 。ZHANG Huan—yu ,RONG Sheng-bo
(1.中国科学院研究生院北京100049;2.中国科学院沈阳自动化研究所沈阳11oo16)
摘 要。针对钢管生产过程中的信息化孤岛等问题,为了实现钢管生产信息跟踪,结合现场环境和工作
要求,设计了一套基于PLC的钢管自动喷码系统,利用喷码机在钢管管壁喷印条形码,将先进
的条形码技术应用到钢管生产环节中。制作了搭载喷码机、伺服电机、喷漆桶等单元的移动
机构,建立了上位机、喷码机、PLO和伺服驱动器之间的以太网通信连接,编写了系统伺服
3区动器程序和人机界面程序,根据不同管径要求,三组伺服电机驱动喷码机构向X、Y、Z轴运
动,完成喷印作业。经过了大量前期仿真和现场调试,设备已成功应用于现场。研究结果表
明,该系统满足钢管喷印作业所有要求,实现了生产信息的回溯跟踪,提升了生产线自动化
水平,为实现整个车间和工厂制造执行系统 (简称MES)打下基础。
关键词:钢管;PLO;喷码;伺服控制器
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1 009-01 34(201 3)o3(下)-o027—05
Ooi:10.3969/J.Issn.1 009-0134.2013.0a(F).09
0 引言
传统钢管生产厂家对钢管信息采取人工报表 该厂原有添加条形码标识的方式为人工操作,钢
的形式,不同工位操作员分别对通过该工位后钢 管到达指定添码工位后工人将打印的条形码贴纸
管生产信息、质量信息及检验信息进行登记,一 贴于钢管管端,在后续工位生产运行过程中贴纸
定时段后统一上报审核入档,由于生产线工位繁 往往会脱落或者污损,而且现场环境复杂,工人
多,人工报表常会出现钢管信息不对应、信息遗 在贴码时存在安全隐患。本文依据现场工况,设
漏等错误,导致了钢管信息不能回溯跟踪,造成 计了一套钢管自动喷码系统,采用防磨损墨水对
生产上的极大不便。近年来,各个厂家开始发展 单根钢管喷印多个条形码,替代了原有的人工操
完善的钢管信息跟踪系统Ⅲ,对生产线上的每根钢 作。
管添加条形码标识,通过条形码统一各个工位的 1 喷码机构及工作原理
钢管生产信息,以解决生产过程中的信息化孤岛
本文系统喷码装置机构如图1所示。在相应
现象 。
工位设置移动小车,小车上有移动导轨支撑喷码
头,三组电机分别实现移动小车和移动导轨在X、
Y、Z轴的动作,使喷码头能全方位运动,满足
不同管径钢管的喷码需求,同时,为了使条形码
在深色粗糙的钢管表面更加清晰,在条码喷印之
前,需在
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