打标机系统的总体设计
本章具体分析了打标机系统的系统组成和功能需求，介绍了气动打标机系统工作原理，分析了打标机内部的组成部分和打标机的工作原理，列出了系统采用打标机的性能指标。
2 .1打标系统的设计
2．1．1 打标系统组成
打标系统的示意图如图2－1 所示，由图可以看出其组成如下：
（1） V 型支架。V 型支架用来放置待打标的钢管，由七个支柱组成，V 型面上固定有尼龙垫，可以减少冲击，保护钢管不被划伤。
（2） 气动打标机。打标机包括支架、升降气缸、打标头、打标控制器、丝杠等。气动打标机在钢管外表面沿轴向打出所设定的字符。打标机采用TELESIS 公司的新产品TMP3200 浮针气动打标机，具有打标速度快、字迹清楚、可靠性高的特点。
（3） 横梁。用来安装打标机，同时实现打标机的横向进给。
2．1．2 打标工作过程
钢管到达打标工位时，气缸下降，可调撑脚压在钢管上，可以调节打标针钢管的距离 ，以改变打标字符的深度。打标开始后，打印针按字符或图形笔划轨迹运动的同时，打印针高频冲击钢管表面，从而形成由密集点组成的字符或图形。打印针能自动跟随钢管表面形状而动作，对钢管表面平整度无要求。打标字符和图形可以通过计算机键盘输入。
2 .2打标机的基本功能及主要技术指标
2 . 2. 1打标机的基本功能
工业现场使用的气动打标机具体功能有以下几点:
(1)打标针能够在一定尺寸的平面内运动并实现定位。
打标针在平面内能够按打印轨迹运动;能在需要打点的坐标处定位;打标完成后，打标针能自动复位。
(2)快速打点。
打标针移动到需要打点的坐标处定位后，能够快速地在工件表面上打点，防止点的漏打，并且保证一定的打印深度。
(3)用户操作界面友好，打标字符多样。
用户通过操作界面可以方便地进行系统参数的设定、打标参数的设定、打标字符的编辑等;软件具备丰富的字库文件供用户调用，并提供字符生成器供用户设计自定义字符图样使用。
(4)便于与上位机系统联接。
打标机能方便地与上位机通讯，使用通用的串行接口，并且确定上下位机之间的通讯协议。这一功能主要接收上位机设计的字符文件信息。
(5)体积小，结构紧凑，便于安装维护。
为工业现场使用和安装的方便，在满足打标功能需要的基础上，打标机应尽量少占用工作空间，做到体积小，结构紧凑，并便于安装维护。
2 . 2. 2打标机的技术指标
TMP3200系统的主要技术指标如下:
TMP3200系统为单针打标系统，打标窗口为283mm 258mm 163mm，专利浮针技术，可在高低不平达6mm的表面打标，此外可选择多种材料的打标针，使用范围广，打标深度为0.02~0.45mm,气压需求为4.1~6.9MP，最快打字速度为4字/秒，可以打印圆弧字符，电源要求AC115V或220V，单相电，解析度为4~200dpi,外接界面为RS232，R485。
2 . 2. 4打标机的组成及工作原理
2.2.4.1 TMP3200系列打标机的组成
TMP3200气动打标机的组成部分主要包括控制器、上位机、打标头、打标针、各部分主要功能如下:
①控制器: 对系统参数和打标参数进行设置，控制打标针的运动和动作;
②上位机: 浏览字库文件、设计特殊字符、优化字符打印轨迹、向控制器发送字符文件信息;
③打标头: 安装打标针运动和动作的机械部件;
④打标针: 通过对工件表面的冲击打出点痕;
2.2.4.2 打标机的工作原理
对打标机工作过程进行分析，其工作原理分如下三个步骤:
1）针头的运动
当工件被输送到打标工位后，控制器发出打标指令，打标针在步进电机驱动下沿着所需的打标轨迹运动;
2）打点
打标针移动到需要打点的坐标处时，控制打标针动作的电磁阀打开，打标针在驱动气压的作用下冲击工件表面打下点。然后电磁阀关闭，打标针从工件表面抬起，缩回针套内。重复步骤①、②，则在工件表面连续打点，组成所需的字符图样;
3）复位
一个工件打标完成后，打标针复位到初始位置，等待下一个打标指令的到来。
