一种带有电磁阀的电磁喷标装置及喷标系统的制作方法

本发明涉及喷标设备技术领域，尤其涉及一种电磁喷标装置及喷标系统，主要用于对钢管或钢板的喷印标识功能。

背景技术：

随着我国进出口贸易规模日益扩大，要求我国商品的标识和识别技术同国际标准接轨，喷标技术的发展与应用日益丰富和普及，国内外目前使用的喷标设备也各有千秋，但效果差别明显，大部分对工况要求条件较高，维护性不佳，性价比不高。其中高速电磁阀从1985年发展至今，理论和应用研究得到广泛的重视，特别是美、日、英、法等国都在大力研究与优先开发，其已经广泛应用于各种机械设备、运输设备、航空器等多个领域，因其对电磁铁性能的要求很高，包括响应速度、控制精度以及稳定性等方面，原材料及加工精度均存在较大的难度。

但申请人发现，现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术不能完全符合客户需求，以及使用的多个一体式阀座喷枪，不可实现书写字符功能，不可单独替换维护的特点，存在结构复杂、维护困难，组合性能单一的技术问题。

现有的喷标装置中，所有电磁阀、喷咀、动针等部件固定在同一阀板上，不可单独拆解，不能实现书写功能，若改变组合数量需要重新设计加工阀组结构。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种喷标用的电磁喷标装置，解决了客户的需求、以及结构复杂、维护困难，组合性能单一的技术问题。

鉴于上述问题，本发明提供了一种带有电磁阀的电磁喷标装置，所述喷标装置包括：电磁阀；阀体，所述阀体与所述电磁阀连接，其中，所述阀体内具有两条独立的流道；喷咀，所述喷咀通过喷咀座安装在所述阀体上，且，与所述阀体内的流道连通；动针，所述动针设置在所述喷咀内，与所述电磁阀连接；清洗雾化帽，所述清洗雾化帽设置在所述喷咀座的前端，且，包覆在所述喷咀上；所述阀体是主体，连接各部件的功能，其内的流道为两条，分别为第一流道、第二流道，其中，所述第一流道与所述第二流道之间相互独立。

优选的，所述喷咀座固定在阀体上，起到分离第一和第二流道，并固定所述喷咀的作用，其内部中心与所述第一流道相通，其一周贯穿设置有多个流道与所述第二流道相通。

优选的，所述电磁阀具有一套筒结构，所述套筒结构内包括：静铁芯；线圈架，所述线圈架设置在所述静铁芯的外围，固定在所述阀体上，起电磁阀主体骨架作用；动铁芯，所述动铁芯设置在所述静铁芯的下方，通过电磁阀的通电，实现向上运动，同时带动所述动针向上提起，打开内部流道；复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述动铁芯的外围，作用于线圈架与动铁芯之间，当电磁阀失电后，复位动铁芯，同时向下压紧动针，密封喷咀，截止内部流道。

优选的，所述电磁阀还包括：静铁芯锁紧螺母，所述静铁芯通过所述静铁芯锁紧螺母进行锁定。

优选的，所述电磁阀还包括：电磁线圈，所述电磁线圈设置在所述套筒结构的外围，实现电能转化为磁力。

优选的，所述喷标装置还包括：动针导向柱，所述动针导向柱与所述动针连接，保证所述动针与所述喷咀分离后的同心度，使液体能圆周均匀喷出而不歪斜。

优选的，所述喷标装置还包括：喷咀座密封圈，所述喷咀座密封圈设置在所述喷咀座与所述阀体连接处，其作用是密封第一流道。

优选的，所述喷咀座一周贯穿设置的所述流道为6个，实现所述阀体第二流道与所述清洗雾化帽内部导通。

基于上述电磁喷标装置，本发明还提供了一种喷标系统，包括如上所述的电磁喷标装置，以及用于固定所述喷标装置的阀板，所述阀板内设置相应的两条流道分别对应喷标装置的第一流道和第二流道。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的电磁喷标装置，所述喷标装置包括：电磁阀；阀体，所述阀体与所述电磁阀连接，其中，所述阀体内具有流道；喷咀，所述喷咀通过喷咀座安装在所述阀体上，且，与所述阀体内的流道连通；动针，所述动针设置在所述喷咀内，与所述电磁阀连接，通过电能转换为磁能，通过电磁能量控制带动动针运动，当动针提起时，涂料从喷咀中喷射而出，当动针落下时，截止涂料从喷咀中喷出，通过电磁阀电能转化为磁力，从而实现对流体在喷咀处高速、定量通与止功能；清洗雾化帽，所述清洗雾化帽设置在所述喷咀座的前端，且，包覆在所述喷咀上，通过清洗雾化帽实现雾化喷出的涂料和清洗喷咀的功能。所述阀体内的流道为两条，分别为第一流道、第二流道，其中，所述第一流道与所述第二流道之间相互独立。第一流道通入标记用油漆，第二流道通入气体和清洗剂，具有雾化与清洗二合一的集成性功能，提高了效率并减小结构体积。进一步地，本发明的电磁喷标装置可以根据需要将多个喷枪组装在同一阀板上，如果其中某一个喷枪出现故障，即可单独拆除更换，不用更换整个阀板及所有的喷枪装置，不仅节省成本，而且维护方便，也可以根据需要实现任意数量的喷枪组合，不需要重新设计加工阀组的结构。另外，上述两个流道的设计，也保证了每个喷枪装置中的标记用漆和清洗剂独立流通，在更换某个喷枪时不会影响其他正常的喷枪装置。

本发明实现了运用高频电磁阀的特性，具有高速、精确控制标识喷点，形成不同喷点大小或笔画粗细的（开启喷标后并快速运动即可标示出线条）标识能力，加上阀座的清洗功能，可保持长时间工作流通顺畅，不易堵塞，具有喷点清晰、速度快、环境要求低，适应于钢铁、轮胎、管道等多种环境的技术效果，且可通过一件或多件的自由组合实现单笔书写或点阵的线条、字符识别，使用灵活性高，适用范围广。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例的一种电磁喷标装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种电磁喷标装置的剖视图；

图3为本发明实施例中用于点阵喷印时布置原理图；

图4为本发明实施例中多点阵布置的喷印效果图；

图5为本发明实施例中单点阵布置机器手臂方案的书写式喷印效果图。

附图标记说明：电磁阀1，阀体2，喷咀4，动针3，清洗雾化帽5，静铁芯11，静铁芯锁紧螺母12，线圈架13，静铁芯密封圈14，动铁芯15，复位弹簧16，电磁线圈17，第一流道21，第二流道22，动针导向柱31、动针锁紧螺母32，喷咀座41，喷咀座密封圈42，帽螺母51，帽螺母密封圈52。

图6（a）、图6（b）为本发明实施例的喷枪单体结构示意图；

图7为本发明实施例多个喷枪的组合结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的技术方案总体思路如下：

电磁阀；阀体，所述阀体与所述电磁阀连接，其中，所述阀体内具有流道；喷咀，所述喷咀通过喷咀座安装在所述阀体上，且，与所述阀体内流道连通；动针，所述动针设置在所述喷咀内，与所述电磁阀连接；清洗雾化帽，所述清洗雾化帽设置在所述喷咀座的前端，且，包覆在所述喷咀上。达到了运用高频电磁阀的特性，高速、精确控制标识喷点，通过多种点阵组合与软件控制形成不同分辨率字符标识能力，加上阀座的清洗功能，可保持长时间工作流通顺畅，不易堵塞，具有喷点清晰、速度快、环境要求低，适应于钢铁、轮胎、管道等多种环境的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种电磁喷标装置，所述喷标装置包括：电磁阀1、阀体2、喷咀4、动针3、清洗雾化帽5。

进一步的，所述电磁阀1具有一套筒结构，所述套筒结构内包括：静铁芯11；线圈架13，所述线圈架13设置在所述静铁芯11的外部；动铁芯15，所述动铁芯15设置在所述静铁芯11的下方；复位弹簧16，所述复位弹簧16设置在所述动铁芯15的外围。

进一步的，所述电磁阀1还包括：静铁芯锁紧螺母12，所述静铁芯11通过所述静铁芯锁紧螺母12进行锁定。

进一步的，所述电磁阀还包括：电磁线圈17，所述电磁线圈17设置在所述套筒结构的外围。

具体而言，本发明实施例采用的电磁阀1是一种高频电磁阀，通过电能转换为磁能，控制两个电磁铁芯之间产生吸力，使其中一个电磁铁芯做高速往复运动，从而实现对流体在喷咀4处高速、定量通与止功能。如图2所示，电磁阀包括:静铁芯11、静铁芯锁紧螺母12、线圈架13、静铁芯密封圈14、动铁芯15、复位弹簧16、电磁线圈17，电磁阀1中的两个电磁铁芯分别为静铁芯11、动铁芯15，电磁阀1的阀芯采用一种不锈软磁材料，有更高的能量转换能力和更快的响应速度特点，电磁阀1的原理：通过上位机编程控制驱动电路输出脉冲信号，加载于电磁阀1的电磁线圈17，电能转化为磁力，使静铁芯11、动铁芯15之间产生吸合力，静铁芯11固定，利用电磁感应带动动铁芯15在套筒结构中做上下运动，当电磁阀1通电时，带动动铁芯15通过向上提起动作，使喷咀4打开，使涂料迅速从喷咀喷出；当关闭电磁输出后，磁力消失，复位弹簧16带动动铁芯15向下运动，封闭喷咀4，截止涂料喷出。通过上下旋转静铁芯11进而调节静铁芯11与动铁芯15之间的吸合间隙，来控制动铁芯15的上下移动行程，从而控制内部流体流出量的大小，以控制喷针喷出点直径大小。达到了运用高频电磁阀的特性，高速、精确控制标识喷点，具有喷点清晰、速度快、环境要求低等优良特性，适应于钢铁、轮胎、管道等多种环境的技术效果。

所述阀体2与所述电磁阀1连接，其中，所述阀体2内具有流道。

进一步的，所述阀体2内的流道为两条，分别为第一流道21、第二流道22，其中，所述第一流道21与所述第二流道22之间相互独立。

具体而言，本发明实施例的阀体2有两路独立流道：第一流道21为喷印涂料流道，如图2中标的a流道，标识用的涂料通过此流道流入内腔，如图2空心箭头指示的通道。通过系统管道组件设定管道内供给涂料的压力，决定喷出涂料的速度与流量（即喷点的大小），上位机根据输入的字符或图案，发送控制信号给驱动电路，驱动对应的电磁阀1动作，打开本发明的喷标装置的喷咀，涂料喷出，再经由清洗雾化帽5中的雾化气雾化扩大喷出的涂料，将涂料扩散为一个均匀的圆实心点或直线，喷印在物体表面。本发明实施例的喷标装置可通过一件或者多件的组合实现单笔书写线条或点阵的字符标识；由多个本发明实施例的喷标装置组合可形成喷印一个多点阵的图形，这些点阵组成对应的字符或图案，达到标识的目的，如果使用一把本发明的喷标装置，通过行走轨迹的形式，即可实现书写的字符或图形。

第二流道22为清洗雾化流道，图2标识的b流道，如图2实心箭头指示的通道，通过此流道引入清洗剂或压缩空气，对喷咀4进行清洗处理，或对喷咀4喷出的涂料进行雾化处理。在需要清洗喷咀4时，有一定压力的清洗剂通过清洗剂阀的控制先进入流道，进行融化、稀释喷出的涂料及污物后，再通过清洗气电磁阀1控制同一通道导入气体加压，带动混合溶液喷出阀组，达到清洗喷咀4的目的。需要雾化处理时，直接通入压缩空气即可，通过调节压缩空气压力的大小，可控制喷出圆点大小或线条的粗细。

所述喷咀4通过喷咀座41安装在所述阀体2上，与所述阀体2内的流道连通。

进一步的，所述喷标装置还包括：喷咀座密封圈42，所述喷咀座密封圈42设置在所述喷咀座41与所述阀体2连接处。

进一步的，所述喷咀座41的内部中心与所述第一流道21相通。

进一步的，所述喷咀座41的一周贯穿设置有多个流道与所述第二流道22相通。

进一步的，所述喷咀座41一周贯穿设置的所述流道为6个。

具体而言，喷咀4通过喷咀座41安装于阀体2上，喷咀座41与阀体2之间有密封圈密封42，保证其密封性，避免有外漏，喷咀座41内部中心与阀体2的第一流道21相连通，标识涂料从流道内进行流通；喷咀座41另有一周贯穿均布的6个流道与阀体2内的第二流道22相连通，直达清洗雾化帽5内部，用于雾化涂料的压缩空气通入。实现两个流道与喷咀4的有效连通。第一流道21通过上下旋转静铁芯11进而调节静铁芯11与动铁芯15之间的吸合间隙，来控制动铁芯15的上下移动行程，从而控制第一流道21内部流体流出量的大小，以控制喷咀4喷出点直径大小或笔画的粗细；第二流道22可通入压缩空气利用清洗雾化帽5来雾化由喷咀4喷出的涂料，使之成为均匀细化的颗粒，实现均匀喷涂在物体表面，可通过调节压缩空气压力的大小来改变喷点的大小，可通过改变清洗雾化帽5的内孔结构来改变喷出涂料的形状。

所述动针3设置在所述喷咀4内。

进一步的，所述喷标装置还包括：动针导向柱31，所述动针导向柱31在所述动针3外围，保证所述动针3与所述喷咀4分离后的同心度。

具体而言，动针3通过动针锁紧螺母32与阀体2进行固定连接，与动铁芯15会进行连动运动，在动针3的四周设置有动针导向柱31对动针3的运动进行导向控制，通过动针导向柱31保持动针3提起时与喷咀4的同心度，使液体均匀喷出，喷咀4与动针3成锥度配合，实现密封与导向双作用。使用过程中当电磁阀1通电时，通过电磁感应带动动铁芯15做提起动作，会带动前端动针3向上提起，使喷咀4打开，从而使涂料从喷咀4中流出，当关闭电磁输出后，磁力消失，复位弹簧16带动动铁芯15向下运动，动针3向下运动，从而堵住喷咀4，截至涂料从喷咀4中流出。

所述清洗雾化帽5设置在所述喷咀座41的前端，且，包覆在所述喷咀4上。

图6（a）为单体喷枪的结构示意图，图6（b）为喷枪的安装示意图，如图中所示，喷枪装置100通过螺钉104和密封圈103将其固定在阀板101上，阀板101内设置相应的两条流道对应通入到本发明装置的第一和第二流道，组成一个完全独立的喷标系统，将本系统装在机器人手臂上或者二维坐标机构上，即可实现书写功能。

具体而言，清洗雾化帽5通过帽螺母51固定于喷咀座41的前端，并包覆喷咀4，帽螺母51与阀体2连接处安装有帽螺母密封圈52，以保证清洗雾化帽5安装的密封性，通过清洗雾化帽5对喷出的涂料进行雾化处理，同时能够对喷咀4进行清洗。由阀体2、喷咀座41和清洗雾化帽5形成的第二流道22可通入压缩空气来雾化由喷咀4喷出的涂料，使之成为均匀细化的颗粒，实现均匀喷涂在物体表面，可通过调节压缩空气压力的大小来改变喷点的大小，可通过改变清洗雾化帽5的内孔结构来改变喷出涂料的形状，同时第二流道22也可通入清洗剂来清洗喷咀4，防止喷咀堵塞。具有响应速度快、对流体控制精度高、可调性能强、成本低等特点，带清洗雾化功能，能够实现雾化喷出的涂料和清洗喷咀的功能，可保持长时间工作流通顺畅，不易堵塞，其特点是维护简便，喷出涂料的点径大小调整范围广，喷咀不易堵塞。

实施例二

为了更清楚的阐述本发明的使用效果，下面对本发明的一种喷标装置的使用情况进行说明，请参考图3和图7，具体如下：

图7展示了本发明装置组合形成喷标系统的示意图，将多个喷标装置100通过各自的螺钉104、密封圈103固定在阀板101上，阀板上每一个喷标装置的固定位置均对应通入两条流道，实现共用涂料流道（第一流道）和清洗雾化流道（第二流道）。当其中一个喷标装置损坏，仅通过拆除对应的一颗固定螺钉即可取下一组喷标装置，更换上完好的喷标装置即可实现修复。

如上所述，本发明的电磁喷标装置可以根据需要将多个喷枪组装在同一阀板上，如果其中某一个喷枪出现故障，即可单独拆除更换，不用更换整个阀板及所有的喷枪装置，不仅节省成本，而且维护方便，也可以根据需要实现任意数量的喷枪组合，不需要重新设计加工阀组的结构。另外，上述两个流道的设计，也保证了每个喷枪装置中的标记用漆和清洗剂独立流通，在更换某个喷枪时不会影响其他正常的喷枪装置。

图3为一组由16套本发明的喷标装置并排布置喷印的原理图，请参考图3，两件喷标装置之间的距离为d，当旋转角度为a时；水平方向为喷印方向，喷印字符水平点间距b，由上位机根据喷标装置与标识物体间的相对运动速度输出控制信号，控制电磁阀延时周期动作即可保证实现；垂直点间距由喷标装置并排的旋转角度决定，即d=d·sin（a），字符点间距的高与宽比值一般取值范围为0.5～2；字高由n个电磁阀动作决定，即h=d·（n-1），如图中“a”字符为例，相对物体水平运动，当运动至黑点位置让对应的电磁阀动作，喷出相应的圆点，空白圆点位对应电磁阀不动作，同理继续行走扫描动作即可实现一个完整的字符或图案，最终实施效果如图4所示；当需要多行标识时，可通过自由并排组合多个16点阵的阀组，实现多行字符标识，若需要不同高度或分辨率的字符或图案标识，可通过旋转布置的角度来实现。达到了运用高频电磁阀的特性，高速、精确控制标识喷点，通过多种点阵组合与软件控制形成不同分辨率字符标识能力，具有喷点清晰、速度快、环境要求低等优良特性，且可通过一件或多件的自由组合实现单笔书写或点阵的线条、字符识别，使用灵活性高，适用范围广，适应于钢铁、轮胎、管道等多种环境，为我国的标识行业创造更大的经济效益。解决了现有技术中使用的多个一体式阀座喷枪，存在结构复杂、不可拆分，组合性能较差的技术问题。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种电磁喷标装置，所述喷标装置包括：电磁阀；阀体，所述阀体与所述电磁阀连接，其中，所述阀体内具有流道；喷咀，所述喷咀通过喷咀座安装在所述阀体上，且，与所述阀体内的流道连通；动针，所述动针设置在所述喷咀内，与所述电磁阀连接，通过电能转换为磁能，通过电磁能量控制带动动针运动，当动针提起时，涂料从喷咀中流出，当动针落下时，截止涂料从喷咀中流出，通过电磁阀电能转化为磁力，从而实现对流体在喷咀处高速、定量通与止功能；清洗雾化帽，所述清洗雾化帽设置在所述喷咀座的前端，且，包覆在所述喷咀上，通过清洗雾化帽实现雾化喷出的涂料和清洗喷咀的功能。实现了运用高频电磁阀的特性，具有高速、精确控制标识喷点，形成不同分辨率字符标识能力，加上阀座的清洗功能，可保持长时间工作流通顺畅，不易堵塞，具有喷点清晰、速度快、环境要求低，适应于钢铁、轮胎、管道等多种环境的技术效果，且可通过一件或多件的自由组合实现单笔书写或点阵的线条、字符识别，使用灵活性高，适用范围广。从而解决了现有技术中使用的多个一体式阀座喷枪，存在结构复杂、不可拆分，组合性能较差的技术问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。