改善钢卷自动喷印装置喷印效果的探讨

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1、攀钢技术·23·改善钢卷自动喷印装置喷印效果的探讨余大宏,杨璐嘉（新钢钒热轧板厂）摘要：为了改善新钢钒热轧板厂主轧生产线上钢卷描号岗位的工作环境,引进了奥地利钢卷自动喷印装置。但该装置在调试及运行过程中，存在的诸如：喷印效果欠佳、涂料用量大、涂料泵隔膜老化、激光探测玻璃片易碎裂等问题。通过分析存在问题的原因，提出了一系列解决措施，以促进自动喷印装置在热轧板厂的应用。关键词：钢卷描号；喷印装置；涂料泵；隔膜；激光探测攀钢技术·23·0引言建厂以来,热轧板厂钢卷运输线上的描号岗位一直采用手工操作。随着产能的不断提高，工作环境越来越恶劣,需要作

2、业的钢卷温度最高达800℃左右,为此引进了钢卷自动喷印装置，以实现描号自动化、改善工人的工作条件。但由于工作环境温度高，装置在调试过程中出现了涂料泄露；涂料过滤器出现堵塞；涂料泵停止工作；频繁出现字符喷印重号、模糊、断线等现象。笔者重点分析其原因，探讨解决措施，为钢卷自动喷印装置的正常运行提供技术保障。1自动喷印装置及存在的主要问题自动喷印装置由日本法努克生产的机器人、电气柜、涂料柜、HMI显示屏、隔热围栏、就地台等组成。该装置的主体是日本法努克生产的PMS105/14(7×5)型机器人,喷印头安装在机器人第六根轴的末端，用来喷印钢卷数据

3、。喷头由七个带空气喷嘴、阀和控制单元的喷枪组成。在喷印内容时,喷印控制单元通过动作阀打开喷嘴，喷嘴开始以点阵技术喷印内容，并沿着喷印区域向卷外部移动喷头完成所有的数字和字母的喷印。为保证钢卷的外形和喷枪间的正确距离。激光测试单元测试钢卷的直径和塔形，并将测试数据反馈给主机。系统要求喷印周期＜35s，每升涂料喷涂字符能力8000字符，字符高50～105mm，字符宽30～75mm，字体7×5点阵。钢卷自动喷印装置虽然设备自动化程度高，但在调试及运行过程中，由于环境温度高，该装置仍存在设计与用户现场不协调之处。存在诸如：喷印效果欠佳、涂料用量大

4、、涂料泵隔膜老化、激光探测玻璃片易碎裂等问题。针对上述问题进行了改进，得到一定程度的改善但目前尚有部分问题未解决，有待进一步技术攻关。2存在问题的原因及对策2.1喷印效果欠佳原因及解决措施调试期间，频繁出现字符喷印重号、模糊、断线、停喷现象。导致这种现象的因素主要是：①与吹扫压力、涂料压力以及喷嘴开口度有关；②与喷头的装配、喷针尖部线密封易磨损有关；③与上位机的传输信号有关；④与现场高温有关；⑤与喷枪内部涂料行程长，导致涂料易干结有关。为此采取以下解决措施：（1）进行喷印参数优化研究，经过现场对喷印参数的反复测试（见表1），得出最佳优化的

5、经验数据，即：吹扫压力、涂料压力及开口度的选值分别为0.1MPa、0.25MPa、20s。表1喷印参数优化测试结果吹扫压力/MPa涂料泵压力/MPa喷头开口度/s效果0.120.080.120.080.100.120.080.120.080.270.230.230.270.250.270.230.230.27202020202030303030高温卷尤其好断线，字迹淡容易断线易堵效果佳模糊易堵，粗线条断线，淡迹，易堵细线，有时断线模糊，粗线条攀钢技术·23·(2）在拆卸喷头时，给每个喷枪编号，以便装配匹配；测量喷针有效长度，及时更换磨损后

6、的针体；对线密封进行渗氮处理，增加其硬度，减少磨损。(3)做好上位机的数据准确性跟踪。(4）针对装置对现场高温的不适应，采取增设空调，强制冷却机器人周围温度以达到辅助冷却喷头的措施。采取措施后喷印效果逐渐好转，喷印280卷后的试验显示，字符清晰，线条流畅，喷印周期最快可达23s，大大缩短了喷印每卷的时间，特别是在轧制节奏快的生产条件下，为运输线的通畅提供了保障。2.2用耐高温激光玻璃片，解决激光探测玻璃片易碎裂问题因高温环境导致激光探测玻璃片破裂。原因分析：激光玻璃必需有良好的热光稳定性。激光器工作时由于激活离子的非辐射跃迁损失和基质玻璃

7、的紫外、红外吸收光波的一部分光能转化为使玻璃温度升高的热能。同时，由于吸热和冷却条件的不同在玻璃表面形成温度梯度。这些因素导致激光玻璃的光学均匀性降低，热机械性能不良而损坏。此外，激光玻璃还需具有一定的机械强度和良好的光照稳定性和热导性。而进口的激光玻璃就是由于基质玻璃不适应环境使用温度而导致碎裂的。解决措施：在分析进口玻璃碎裂原因的基础上，根据激光探测玻璃片的原理与要求，与大连生产厂家合作，特制了适应本厂高温环境下使用的优质基质光学玻璃（耐高温700℃）。使用耐高温的激光探测玻璃片后，没有再次出现裂纹的现象。2.3采用热塑橡胶解决涂料泵

8、隔膜老化问题原来设计涂料泵隔膜为每年1件，而根据从调试期情况推算，一年至少需要5个。其原因是：隔膜是丁纳橡胶制作的，不耐高温,实践证明这种材质弹性不够，受热老化快。为此改变橡胶材质，采用热塑橡