钢卷尺印刷数码轮的自动化改造

　　目前我国钢卷尺制造行业有大量钢卷尺印刷机是20世纪80年代从国外或台湾省引进.其关键部件之一,印刷数码轮机构,大多采用机械式棘轮机构[1].多年的机械磨损使得这个部件不能再使用以致报废.机械式棘轮机构的印刷数码轮机构,在生产实践中表现出多种缺点,比如:容易磨损;印刷两位或是多位数字时,印刷轮之间易发生摩擦,影响印刷质量;位置准确率不够高等.另外,这些提供商已经停产这类设备,不再提供售后技术支持或部件更新.因此,钢卷尺企业要求对机械式棘轮机构的印刷数码轮机构进行国产化,或研制出互换性强的印刷数码轮机构改造.

　　本文将以浙江省余姚市某钢卷尺制造企业的印刷数码轮改造为例,在不改变原钢卷尺印刷机的电气线路和空间等前提下,采用单片机控制及步进电机细分驱动技术,进行钢卷尺印刷机的机械式数码轮的电控改造.

　　1　钢卷印刷机的机械式数码轮机构

　　原钢卷印刷机的印刷棘轮跳动和回零动作全部由机械机构完成,如图1.图中右下角为机械式棘轮印刷数码轮机构,由两个数码滚轮和一个机械式棘轮拉杆组成,其中机械式棘轮拉杆由图中央的两个电磁铁拉动;印刷数码轮机构左右两边是零位箭头印刷拉杆,分别由图左上侧的两个电磁铁拉动;外壳是旋转环形滚筒,其中心轴旋转时,与主机通过3个电流环电刷传输复位信号和电源,提供给复位电磁铁复位信号和电源.由于机械式棘轮印刷数码轮机构的机械磨损,钢卷尺在印刷中会产生印刷棘轮不跳或误跳动进而导致印刷的钢卷尺刻度成为废品,故必须对机械式数码轮机构进行电控改造.

　　钢卷尺印刷机印刷机构(图1)可简化为如图2,印刷轮的动作流程和时序为:

　　位置A:与位置D相差45°.上一刻度值印刷完毕,等待下一个动作信号.当系统接收到下一个光电信号,就控制步进电机动作,数码轮开始翻转;同时,主机开始计数.

　　位置B:与位置A相差180°,此时数码轮翻转结束,等待上油墨.

　　位置C:与位置B相差45°,数码轮上油墨.

　　位置D:与位置C相差90°,数码轮开始印刷刻度值

　　米字符的印刷是由2个分别代表个位与十位的棘轮来完成,2个棘轮由机械杠杆拨动.当标准轮转动一转时,棘轮的个位跳动一位,当个位的棘轮跳动到9时,向十位的棘轮进位,即十位的棘轮跳动一位.经常由于机械杠杆拨动不到位,使得个位棘轮不产生动作而产生印刷误差.又由于个位与十位二棘轮之间有油墨,存在较大的摩擦力而使十位棘轮产生不动作与误动作,再次影响印刷误差.当一段钢卷尺印刷完成之后,两个棘轮要同时回零位,原来的系统是由两个二电磁铁拉动机械机构来实现.由于摩擦或其他机构的影响,数码轮有时不能准确地回零.