钢坯标识设备用于钢铁企业生产的钢坯的标识,将钢坯对应的生产批号、炉号等信息组成一组号码标识在钢坯的表面。及时准确地完成在线标识,为后续的生产加工提供质量保障,避免混坯现象的出现。当钢坯出现质量问题时,能够实现质量追溯。根据厂方对钢坯标识高速、清晰且标识信息量大的要求以及现场实际情况,通过对国内外该类产品的研究现状和发展趋势的分析,对比不同标识原理的不同特点,在经过前期的可行性试验分析的基础上,将广泛应用于轻工行业的激光标识技术应用到钢铁行业的钢坯标识中,设计出一种新型钢坯高速标识设备。该设备主要由上箱体和底座构成,其中上箱体由标识机构、防尘机构、喷涂装置等机构组成,能够在短时内实现对钢坯的测距、喷底漆、标识、扫码四种功能。在确定总体设计方案之后,针对各个组成机构进行了详细的设计,通过Solid Works建立了设备的三维仿真模型,并导入ANSYS Workbench中进行分析。通过静力学分析重要机构得到了应力和位移云图,验证了设备静态的可靠性。上箱体要在往复高变速运动下完成标识过程,置于上箱体内的标识机构将承受很大的动载荷,标识机构的瞬态响应会影响标识的清晰度,故采用ANSYS Workbench对上箱体进行了动力学分析,包括预应力模态分析和瞬态动力学分析。其中预应力模态分析上箱体框架结构得出了前6阶模态固有频率和振型,为机构避免共振提供依据。利用瞬态动力学分析上箱体及其标识机构在标识位置时的应力和变形。底座承托上箱体运动,利用瞬态动力学探究了上箱体运动到不同位置时底座的影响,提取了底座的应力和变形数据。结果显示,设备在往复高变速工作过程中强度和刚度均能满足设计要求,标识机构的变形在标识精度容许的误差内,很好保证了标识精度,完成了设备的设计制造,达到了用户的设计要求。