阅读说明：本技术 一种气动打标针及使用方法 (Pneumatic marking needle and using method ) 是由 侯新军 乔继树 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种气动打标针及使用方法,气动打标针包括腔体,腔体的顶部设有进气孔和密封圈；腔体内设有打印针,针棒外部套有弹簧,腔体的底部设有针座限位槽和弹簧限位槽；密封圈的直径小于针座的直径；所述腔体包括密封行程腔体和非密封行程腔体,所述针座与密封行程腔体间隙配合；非密封行程腔体的直径大于针座的直径；所述腔体的底部设有排气孔。本申请通过增加压缩空气对针座的作用距离,增大了打印针的初始动能,提高对气体压缩能的利用率,大大的提升了打印针的冲击力度,增大弹簧压缩势能,提升了打击频率。(The application provides a pneumatic marking needle and a using method thereof, wherein the pneumatic marking needle comprises a cavity, and the top of the cavity is provided with an air inlet and a sealing ring; a printing needle is arranged in the cavity, a spring is sleeved outside the needle rod, and a needle seat limiting groove and a spring limiting groove are arranged at the bottom of the cavity; the diameter of the sealing ring is smaller than that of the needle seat; the cavity comprises a sealing stroke cavity and a non-sealing stroke cavity, and the needle seat is in clearance fit with the sealing stroke cavity; the diameter of the non-sealing stroke cavity is larger than that of the needle seat; and the bottom of the cavity is provided with an exhaust hole. This application is through increasing the functioning distance of compressed air to the needle file, has increased the initial kinetic energy of printing needle, improves the utilization ratio to the gas compression energy, great promotion the impact dynamics of printing needle, increase spring compression potential energy has promoted the strike frequency.)

一种气动打标针及使用方法

技术领域

本申请涉及气动打标技术领域，具体涉及一种气动打标针及使用方法。

背景技术

气动打标针是目前气动标记机上配备的打标装置，气动打标针原理上均通过压缩空气带动打标针压缩弹簧的方式实现高频振动来完成打标，并且主要的密封方式是通过针座与密封圈配合实现的。

现有技术中，压缩空气被针座和针腔内的密封圈密封，压缩空气导通后，针座一旦被推动离开密封圈，压缩空气就通过针座四周与针腔之间较大的间隙与大气导通，丧失推动力，这种结构使得压缩空气作用在针座的推动力时间和行程都很短，打印针无法得到充分的蓄力，对气体压缩能利用率较低，冲击力度小；同样也没有足够的力度来压缩弹簧，为回针提供足够动能，打印频率自然也不高，导致打标针冲击力度小，频率低，标记深度浅，经常无法满足标记要求。甚至在寒冷的北方地区，密封圈由于弹性的降低，针座与密封圈配合出现间隙，无法密封，导致无法振动的情况发生。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供一种气动打标针及使用方法，以达到增大了打印针的初始动能，提高对气体压缩能的利用率，提升了打印针的冲击力度，增大弹簧压缩势能，提升了打击频率的有益效果。

本申请提供一种气动打标针，包括腔体，腔体的顶部设有进气孔和密封圈，腔体的底部设有针孔；腔体内设有打印针，打印针包括针座和针棒，针棒设置在针座的底部，针棒外部套有弹簧，腔体的底部设有针座限位槽和弹簧限位槽；密封圈的直径小于针座的直径；所述腔体包括密封行程腔体和非密封行程腔体，密封行程腔体和非密封行程腔体沿腔体的高度方向自上而下连通设置，所述针座与密封行程腔体间隙配合；非密封行程腔体的直径大于针座的直径；所述腔体的底部设有排气孔。

优选的，所述非密封行程腔体的圆周上设有排气槽，所述排气槽沿腔体的高度方向延伸，排气槽的直径大于针座的直径。

优选的，所述排气槽的数量为多个，多个排气槽沿非密封行程腔体的周向均匀的间隔分布。

优选的，所述针座的底部设有凸台，所述凸台的直径小于针座的直径，并大于针棒的直径；针棒的上端固定在凸台的底部，弹簧的上端固定在凸台上，弹簧的下端套在针棒上。

优选的，所述排气孔设置在弹簧限位槽的上部。

优选的，所述排气孔的数量为多个，多个排气孔沿腔体的周向均匀的间隔分布。

优选的，所述针座限位槽设置在非密封行程腔体的底部。

优选的，所述腔体的上端设有内壁槽，密封圈设置在内壁槽中。

优选的，所述针座限位槽的直径小于针座的直径，所述弹簧限位槽的直径小于弹簧的直径。

一种气动打标针的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，将弹簧套在针棒上，并固定在针座底部的凸台上；

步骤二，将安装好弹簧的打印针穿入腔体中，通过安装在腔体内的密封圈卡住针座，防止打印针弹出腔体；

步骤三，从腔体顶部的进气孔注入压缩空气，压缩空气推动针座向前运动；

步骤四，当针座脱离密封圈进入到密封行程腔体中时，由于针座与密封行程腔体的内侧壁紧密配合，针座仍会受到压缩空气推动继续加速向前运动，此时弹簧的底部到达弹簧限位槽被压缩；

步骤五，当针座继续向下运动超过密封行程腔体到达非密封行程腔体时，压缩空气通过排气槽到达针座下方，并通过腔体下方的排气孔与大气导通，丧失推动力；此时打印针所受到弹簧反方向的弹力成为主导，推动打印针返回原位，如此反复，实现了打印针在腔体内的高频振动。

本申请的有益效果在于：

本申请提供的气动打标针及使用方法，将针座与针腔之间的配合采用紧密的间隙配合，在不影响针座在针腔内的运动的同时，通过减小了针座和针腔之间的配合间隙来起到密封作用，在密封行程内，打印针会一直受到压缩空气的推动，为打印针的冲击持续蓄力，增加冲击的动能。本申请通过增加压缩空气对针座的作用距离，增大了打印针的初始动能，提高对气体压缩能的利用率，大大的提升了打印针的冲击力度，增大弹簧压缩势能，提升了打击频率；同时密封方式由针座与密封圈的密封方式改为针座与针腔的配合密封，规避了密封圈在加工精度以及环境温度对密封效果的影响，极大的提高了设备的稳定性和在恶劣环境下的适应性。

此外，本申请设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例中气动打标针的立体结构示意图。

图2是本申请一个实施例中气动打标针的主视结构示意图。

图3是图2中气动打标针初始状态的A向剖视结构示意图。

图4是图2中气动打标针压缩状态的A向剖视结构示意图。

图中，图中，1、腔体，2、针座，3、密封圈，4、弹簧，5、排气槽，6、排气孔，7、针棒，8、密封行程腔体，9、非密封行程腔体，10、针座限位槽，11、弹簧限位槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

下面对本申请中出现的关键术语进行解释。

本申请提供的气动打标针，包括腔体1，如图1和图2所示，腔体整体成锥状结构。腔体1的顶部设有进气孔和密封圈3，具体的，所述腔体1的上端设有内壁槽，密封圈3设置在内壁槽中。

压缩空气通过进气孔进入到腔体1的内部。腔体1内设有打印针，打印针包括针座2和针棒7，针座2和针棒7均采用圆柱状结构。针棒7设置在针座2的底部，针座2与针棒7是通过过盈配合压装成一体。腔体1的底部设有针孔，针棒7穿过针孔进行打印；针棒7外部套有弹簧4。

所述针座2的底部设有圆柱形的凸台，所述凸台的直径小于针座2的直径，并大于针棒7的直径；针棒7的上端固定在凸台的底部，弹簧4的上端固定在凸台上，弹簧4的下端套在针棒7上。

腔体1的底部设有针座限位槽10和弹簧限位槽11；所述针座限位槽10的直径小于针座2的直径，针座限位槽10用于限制针座的下移位置；所述弹簧限位槽11的直径小于弹簧4的直径，弹簧限位槽11用于限制弹簧4下端的移动位置。

密封圈3的直径小于针座2的直径，密封圈3用于卡住针座2，防止打印针弹出腔体1。所述腔体1包括密封行程腔体8和非密封行程腔体9，密封行程腔体8和非密封行程腔体9的横切面均为圆形，并沿腔体1的高度方向自上而下连通设置。本实施例中，密封行程腔体8的直径略小于针座2的直径，针座2与密封行程腔体8的内侧壁为紧密的间隙配合，具体间隙的大小满足如下：当针座2在密封行程腔体8的内侧壁移动时，压缩空气不会从两者之间的间隙中流出。

非密封行程腔体9的直径大于针座2的直径，所述腔体的底部设有排气孔6，所述排气孔6设置在弹簧限位槽11的上部，所述针座限位槽10设置在非密封行程腔体9的底部。当针座2在非密封行程腔体9的内侧壁移动时，针座2的两端与非密封行程腔体9的内侧壁之间有间隙，压缩空气会通过间隙流出，并通过排气孔6与大气导通。

本实施例中，排气孔6的数量为四个，四个排气孔沿腔体1的周向均匀的间隔分布。在其他实施例中，排气孔6的数量也可以根据实际需求进行设定。

所述非密封行程腔体9的圆周上设有排气槽5，所述排气槽5沿腔体1的高度方向延伸，排气槽5的直径大于针座2的直径。当针座2在非密封行程腔体9的内侧壁移动时，压缩空气依次通过排气槽5和排气孔6与大气导通，开始卸力，此时弹簧弹力大于空气推动力，为打印针减速并为回针提供动力，推动打印针回到密封行程内，为下一次出针蓄力。

本实施中，排气槽5的数量为四个，四个排气槽5沿非密封行程腔体9的周向均匀的间隔分布。在其他实施例中，排气槽5的数量也可以根据实际需求进行设定。

本申请提供一种气动打标针的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，将弹簧套在针棒上，并固定在针座底部的凸台上；

步骤二，将安装好弹簧的打印针穿入腔体中，通过安装在腔体内的密封圈卡住针座，防止打印针弹出腔体；

步骤三，从腔体顶部的进气孔注入压缩空气，压缩空气推动针座向前运动；

步骤四，当针座脱离密封圈进入到密封行程腔体中时，由于针座与密封行程腔体的内侧壁紧密配合，针座仍会受到压缩空气推动继续加速向前运动，此时弹簧的底部到达弹簧限位槽被压缩；

步骤五，当针座继续向下运动超过密封行程腔体到达非密封行程腔体时，压缩空气通过排气槽到达针座下方，并通过腔体下方的排气孔与大气导通，丧失推动力；此时打印针所受到弹簧反方向的弹力成为主导，推动打印针返回原位，如此反复，实现了打印针在腔体内的高频振动。

如图4所示，图中的箭头方向为压缩空气的流动方向，当压缩空气进入腔体1后，压缩空气推动针座2向前运动，此时针座2脱离密封圈3，但是由于针腔1与针座2之间存下紧密配合的密封行程8，针座2仍会受到压缩空气推动继续加速向前运动，继续增加冲击动能，同时使弹簧4压缩积蓄回针所需动能；当针座2运动超过密封行程8到达排气槽5；此时压缩空气通过排气槽5到达针座2下方，并通过针腔1下方的排气孔6与大气导通，丧失推动力；此时打印针所受到弹簧4反方向的弹力成为主导，推动打印针返回原位，如此反复，实现了打印针在针腔1内的高频振动。当标记设备带动打标针在工件表面根据所设定轨迹运动时，就会在工件表面留下连续的点阵字符或者数字，实现打标功能。

本申请提供的气动打标针及使用方法，将针座与针腔之间的配合采用紧密的间隙配合，在不影响针座在针腔内的运动的同时，通过减小了针座和针腔之间的配合间隙来起到密封作用，在密封行程内，打印针会一直受到压缩空气的推动，为打印针的冲击持续蓄力，增加冲击的动能。本申请通过增加压缩空气对针座的作用距离，增大了打印针的初始动能，提高对气体压缩能的利用率，大大的提升了打印针的冲击力度，增大弹簧压缩势能，提升了打击频率；同时密封方式由针座与密封圈的密封方式改为针座与针腔的配合密封，规避了密封圈在加工精度以及环境温度对密封效果的影响，极大的提高了设备的稳定性和在恶劣环境下的适应性。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本申请进行了详细描述，但本申请并不限于此。在不脱离本申请的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本申请的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本申请的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。