CN102019767A - 一种激光打码装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业自动化领域，具体为一种激光打码装置及其控制方法。本发明利用了蜡纸表面是光滑蜡质，而标签贴纸具有一定的纸质强度的特点，通过折起片实现蜡纸和标签贴纸分离，而且标签贴纸会向外伸出一定距离，将传感探头设置在折起片下方，可以感应到伸出的标签贴纸，并控制停止拉动蜡纸。另外，读码器设置在折起片上方，可以读取该标签贴纸的信息用于激光雕刻。这些操作均通过读码控制单元进行控制。因此，整个装置不但能自动分离标签贴纸，而且能自动读取分离出的标签贴纸上的条形码信息，工人单手即可揭取分离出来的标签贴纸，同时，装置又可以自动进行下一个标签的读取。整个工序只需单手揭取标签贴纸即可，大大降低了劳动强度。

Description

一种激光打码装置及其控制方法

技术领域

本发明属于工业自动化领域，具体为用于在产品上激光打印条形码数据，同时能方便地揭取相对应标签贴纸的激光打码装置，本发明还涉及该装置的控制方法。

背景技术

工业生产中常用条形码记录产品的数据信息。条形码是打印在标签贴纸上的一组黑色条码，标签贴纸一般整齐地排列粘贴在蜡纸上，蜡纸卷成捆成为条形码卷。使用时，工人先是手拿读码器读取标签贴纸的条形码信息，读取的条形码信息输入电脑后，电脑控制激光雕刻机把信息雕刻在产品上，然后，工人将读取的标签贴纸从蜡纸上揭取下来，对应地贴在产品上，使得激光雕刻的条形码信息与粘贴的标签贴纸保持一致。

工人的操作步骤一般是：首先手持读码器读取信息，待电脑激光雕刻后，工人放下读码器，手撕标签贴纸贴于产品之上，然后重复进行操作。整个工序中工人在读码时必须保证手持读码器与标签贴纸对齐以准确读码，读码后揭取标签贴纸时，也必须双手操作。这样既增加了工人的劳动强度，又增加了工人的劳动时间，不但容易出错，也严重影响生产进度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能降低人手劳动强度，提高工作质量，保证生产进度的激光打码装置。

本发明的另一目的在于提供该激光打码装置的控制方法。

为了实现上述目的，本发明包括如下技术特征：一种激光打码装置，包括读码器、与读码器连接的激光器；还包括读码机架、折起片、主动拉纸滚轴、被动拉纸滚轴、传感探头、读码控制单元和条形码卷；所述条形码卷由贴有标签贴纸的蜡纸卷成；所述主动拉纸滚轴和被动拉纸滚轴设于读码机架内，所述主动拉纸滚轴由电机驱动，被动拉纸滚轴用于压紧主动拉纸滚轴；所述折起片为读码机架上向外延伸的片状凸起，蜡纸绕过折起片并由主动拉纸滚轴和被动拉纸滚轴压紧拉动；蜡纸在折起片处打折；所述传感探头设于折起片下用于感应蜡纸打折后分离伸出的标签贴纸，所述读码器设于折起片上用于读取标签贴纸的条形码信息；所述传感探头、读码器和驱动主动拉纸滚轴的电机分别与读码控制单元连接。

本发明利用了蜡纸表面为光滑蜡质，标签贴纸具有一定纸质强度的特点，通过折起片实现蜡纸和标签贴纸分离。蜡纸在折起片处弯折后，标签贴纸会与蜡纸分离，并向外伸出一定距离。而传感探头设置在折起片下方，当感应到伸出的标签贴纸后，会控制停止拉动蜡纸。另外，读码器设置在折起片上方，可以读取标签贴纸的信息用于激光雕刻。这些操作均通过读码控制单元控制。因此，整个装置不但能自动分离标签贴纸，而且能自动读取分离出的标签贴纸上的条形码信息，整个工序只需单手揭取标签贴纸即可，大大降低了劳动强度。而且整个操作控制自动化，提高了工作质量。

更进一步的，本发明还包括一个杠杆支架；所述被动拉纸滚轴设于杠杆支架一端，杠杆支架另一端设置条形码卷，杠杆支架与读码机架转轴连接；所述条形码卷设置在压杠杆支架上时，被动拉纸滚轴向上压紧主动拉纸滚轴。

本发明将蜡纸夹入被动拉纸滚轮与主动拉纸滚轮之间时，两个滚轮之间留有较大间隙；蜡纸放入后，被动拉纸滚轮则必须压紧主动拉纸滚轮，这样才能保证主动拉纸滚轮滚动向下拉蜡纸时不会打滑。本发明的杠杆支架巧妙利用了条形码卷向下的重力实现该技术效果。当向上抬起杠杆支架时，两个滚轮之间具有较大间隙；将蜡纸夹入两个滚轮之间后，在杠杆支架上安装条形码卷，条形码卷重力向下，使被动拉纸滚轮向上压紧主动拉纸滚轮，防止打滑。

更进一步的，所述条形码卷与折起片之间设置有用于增加蜡纸阻力的阻尼轴和固定蜡纸拉动方向的导向轴。所述阻尼轴包括第一阻尼轴和第二阻尼轴，所述第一阻尼轴为杠杆支架与读码机架的转动轴，所述第二阻尼轴上弹性设置有用于增加蜡纸摩擦力的阻尼压片；阻尼压片与第一阻尼轴弹性接触。所述第二阻尼轴设置于杠杆支架上。设置阻尼轴和阻尼压片的目的，是因为当主动拉纸滚轮拉动对蜡纸拉的越紧，蜡纸在折起片处打折的效果就越好，标签贴纸分离伸出蜡纸的效果也越好，因此为了增加拉动蜡纸的阻力，在条形码卷与折起片之间设置了用于增加蜡纸拉动阻力的阻尼轴和阻尼压片。

更进一步的，所述杠杆支架上设置有下拉杠杆支架的支架弹簧。本发明利用条形码卷向下的重力实现被动拉纸滚轮向上压紧主动拉纸滚轮，但条形码卷的会随着蜡纸的减少而变轻，影响压紧效果，因此当条形码卷快用完时，支架弹簧会给杠杆支架向下的拉力，使得被动拉纸滚轮能有效压紧主动拉纸滚轮。

更进一步的，本发明还包括这些特征：主动拉纸滚轴由电机皮带传动；所述读码机架上设置有读码器固定架，读码器固定架上端设有读码器手柄锁紧钮，所述读码器通过手柄锁紧钮与读码机架固定。所述读码机架下设有蜡纸出纸口。

本发明的另外一个目的在于提供该激光打码装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

A、将条形码卷的蜡纸取出，绕过折起片伸入主动拉纸滚轴下方；

B、将条形码卷设置于杠杆支架，条形码卷向下压杠杆支架使被动拉纸滚轴压紧主动拉纸滚轴，夹住蜡纸；

C、启动激光打码装置；

D、读码控制单元控制电机驱动主动拉纸滚轴拉动蜡纸；蜡纸在折起片处打折，标签贴纸分离伸出；

E、传感探头感应到标签贴纸伸出后，读码控制单元控制电机停止转动；

F、读码器读取标签贴纸上的条形码信息，输入激光器激光雕刻；

G、揭取标签贴纸，传感探头感应到标签贴纸取出后，读码控制单元控制电机驱动主动拉纸滚轴转动，继续拉动蜡纸；

H、返回步骤D或结束操作。

为了加大拉动蜡纸的阻力，在条形码卷与折起片之间设置用于增加蜡纸阻力的阻尼轴和确定蜡纸拉动方向的导向轴；

具体在步骤A中，将条形码卷的蜡纸取出后，先是绕过阻尼轴和导向轴，再绕过折起片伸入主动拉纸滚轴下方。

本发明的有益效果在于：利用了蜡纸表面是光滑蜡质，而标签贴纸具有一定的纸质强度的特点，通过折起片实现蜡纸和标签贴纸分离，蜡纸打折时，标签贴纸会向外伸出一定距离，设置于折起片下方的传感器可以感应伸出的标签贴纸，并控制停止拉动蜡纸。另外，读码器设置在折起片上方，可以读取该标签贴纸的信息用于激光雕刻。这些操作均通过读码控制单元进行控制，因此整个装置不但能自动分离标签贴纸，而且能自动读取分离出的标签贴纸上的条形码信息，工人单手即可揭取分离出来的标签贴纸。由于整个工序只需单手揭取标签贴纸即可，因此大大降低了劳动强度；整个操作实现自动化控制，提高了工作质量。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明中利用折起片实现标签贴纸与蜡纸的分离原理图；

图3为导向轴、阻尼轴和阻尼压片的工作原理图；

图4为本发明的电路控制模块示意图；

图5为本发明外部结构图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的激光打码装置及其控制方法进一步说明。

图1是本发明实施例一的结构示意图，主要部件包括：读码器1、与读码器1连接的激光器2，读码机架3、折起片4、主动拉纸滚轴5、被动拉纸滚轴6、传感探头8、读码控制单元9、杠杆支架7和条形码卷10，其中条形码卷10由贴有标签贴纸12的蜡纸11卷成，激光器2为由电脑控制的激光雕刻机。

如图2所示，本发明利用折起片4实现标签贴纸12与蜡纸11的分离。由于蜡纸11表面为光滑蜡质，标签贴纸12具有一定的纸质强度，因此蜡纸11在折起片4处向下打折时，标签贴纸12不会继续粘贴在蜡纸11上，而是与蜡纸11分离并由弯折处向外伸出。实施例中的折起片4为读码机架3上向外延伸的片状凸起，蜡纸11绕过折起片4并由主动拉纸滚轴5和被动拉纸滚轴6压紧向下拉，于是蜡纸11在折起片4处打折；所述传感探头8设于折起片4下用于感分离伸出的标签贴纸12，所述读码器1设于折起片4上用于读取标签贴纸12的条形码信息。

主动拉纸滚轴5和被动拉纸滚轴6是将蜡纸11向下拉的驱动装置，主动拉纸滚轴5和被动拉纸滚轴6设于读码机架3内。其中，主动拉纸滚轴5由电机驱动控制，被动拉纸滚轴6用于压紧主动拉纸滚轴5以夹住蜡纸。主动拉纸滚轴5滚动后，可以向下拉动蜡纸。开始工作前，被动拉纸滚轴6离开主动拉纸滚轮5以将蜡纸11夹入两个滚纸拉轴之间；工作时，被动拉纸滚轴6紧压主动拉纸滚轴5，以防止打滑，主动拉纸滚轴5滚动，实现向下拉动蜡纸。发明中，要求主动拉纸滚轴5位置固定，被动拉纸滚轴6与主动拉纸滚轴5之间的距离可变，并可以压紧主动拉纸滚轴5。

为实现被动拉纸滚轴6压紧主动拉纸滚轴5这一目的，本发明最佳实施例是采用杠杆支架7结构。所述杠杆支架7与读码机架3转轴连接，杠杆的支点就是转轴连接点，被动拉纸滚轴6设于杠杆支架7一端，杠杆支架7的另一端设置条形码卷10；因此，当条形码卷10在压杠杆支架7上由于重力向下压时，被动拉纸滚轴6向上压紧主动拉纸滚轴5，因此，杠杆支架7巧妙利用了条形码卷10向下的重力以向上压紧被动拉纸滚轴6。开始工作前，将抬杠杆支架7另一端抬起，两个滚纸拉轴间就有较大间隙，将蜡纸11夹入两个滚轮间后，在杠杆支架7上安装条形码卷10，条形码卷10向下的重力，使被动拉纸滚轮向上压紧主动拉纸滚轮，防止打滑。

在拉动的过程中，蜡纸11被拉的越紧，蜡纸11在折起片4处的打折效果就越好，标签贴纸也越容易分离伸出蜡纸。为了增加拉动蜡纸的阻力，本发明在条形码卷10与折起片4之间设置了用于增加蜡纸拉动阻力的阻尼轴13和阻尼压片15。

如图3所示，阻尼轴13包括第一阻尼轴131和第二阻尼轴132，其中第一阻尼轴131同时也为杠杆支架7与读码机架3的转动轴，第二阻尼轴132设置于杠杆支架7上。第二阻尼轴132上通过阻尼压片弹簧设置一个阻尼压片15，该阻尼压片15的压片端与第一阻尼轴131弹性接触，蜡纸11绕过第二阻尼轴132以及第一阻尼轴131，并且在蜡纸与第一阻尼轴131的接触位上，阻尼压片15给蜡纸施加一个压力，有效地增加拉动蜡纸11时的摩擦力。

为了增加被动拉纸滚轴6和主动拉纸滚轴5的压紧效果，所述杠杆支架7上设置有下拉杠杆支架7的支架弹簧16。所述主动拉纸滚轴5由电机皮带传动；所述读码机架3上设置有读码器固定架，读码器固定架上端设有读码器手柄锁紧钮，所述读码器1通过手柄锁紧钮与读码机架3固定。所述读码机架3下设有蜡纸11出纸口。

本发明的第二个实施例是采用弹簧或弹片来使被动拉纸滚轴6压紧主动拉纸滚轴5。在第二个实施例中，保持主动拉纸滚轴5的位置固定，与第一个实施例采用杠杆支架7不同，被动拉纸滚轴6通过一个弹簧或弹片与主动拉纸滚轴5的轴柱弹性连接。开始工作前，拉开被动拉纸滚轴6使两个滚纸拉轴之间有较大间隙，将蜡纸11夹入两个滚轮之间。然后，放开被动拉纸滚轴6，借助弹簧或弹片使得被动拉纸滚轴6以压紧主动拉纸滚轮5，防止打滑。

本发明的电路连接关系如图4所示，包括传感探头8、读码器1和驱动主动拉纸滚轴的电机20和读码控制单元9。传感探头8的输入端与读码控制单元9连接，用于输入检查标签贴纸分离伸出的信号；读码控制单元9的输出端与读码器1的控制输入端连接，用于控制读码器1进行读码；读码控制单元9的输出端与驱动主动拉纸滚轴5的电机连接，用于控制电机的转动；读码器1的输出端通过读码器信号线与激光器2连接，其中，激光器2包括电脑和激光雕刻机，读码器1的输出端通过读码器信号线先与电脑连接，电脑处理并控制激光雕刻机进行激光雕刻。

以下结合图1和图5对本发明实施例一的工作原理予以进一步的说明：

首先把本发明装置放在生产线的相应工位的合适位置，将电源适配器接通电源，把电源适配器的DC输出插头插入电源输入DC接口。取一大卷条形码卷10装入装置中，将两个支架弹簧16从弹簧固定栓17处取下来，拉动条形码卷10的蜡纸出纸端，按照走纸方向穿蜡纸，在穿到第一阻尼轴131处时用手拨住阻尼压片15的下边，向条形码卷10的方向轻推阻尼压片15，使得第一阻尼轴131与阻尼压片15的间隙变大，方便蜡纸的穿装。穿过第一阻尼轴131后放开阻尼压片15使其复位。阻尼压片15给蜡纸施加一个阻力，使蜡纸能够拉紧，更有效的在折起片处打折，使标签贴纸脱离蜡纸。在穿到主动拉纸滚轴5与被动拉纸滚轴6之间时，用手从支架弹簧固定栓处向上抬起杠杆支架7，使得主动拉纸滚轴5与被动拉纸滚轴6之间的间隙变大，方便蜡纸的穿装。把蜡纸穿装到条形码蜡纸出纸口18处时放下杠杆支架7，并再次用手拉取条形码蜡纸出纸口18处的蜡纸的一端向出纸口方向拉直、拉紧、拉平蜡纸使其置中。然后把支架弹簧16挂回到弹簧固定栓17上。支架弹簧16会给杠杆支架7施加一个向下的力，使主动拉纸滚轴5与被动拉纸滚轴6能有效的压紧条形码蜡纸。防止打滑。

把条形码读码器1装在读码器固定架19上，并把码读码器1的读码器信号线与电脑连接。取一信号线把读码器控制线接口与读码器控制线输入接口连接接通。

完成以上步骤后打开电源开关装置启动，装置内的电机20带动主动同步皮带轮21转动，主动同步皮带轮21通过同步皮带22带动被动同步皮带轮23转动。被动同步皮带轮23带动主动拉纸滚轴5转动，蜡纸在主动拉纸滚轴5与被动拉纸滚轴6的作用下向条形码蜡纸出纸口18方向移动。同时蜡纸也会带动在蜡纸上的标签贴纸沿蜡纸的走纸路线移动。当标签贴纸移动到条形码折起片4时，蜡纸在条形码折起片4的作用下打折，标签贴纸在蜡纸打折作用下开始脱离蜡纸。标签贴纸的脱离部分会向外移动，当标签贴纸的脱离部分到达传感探头8上面时，被传感探头8检测到，传感探头8把到达信号传送给读码控制单元9，读码控制单元9通过信号线给读码器1传送一个控制信号控制读码器1对标签贴纸上的数据进行读取，读取数据后通过读码器信号线传送给激光器2的电脑。同时读码控制单元9控制电机20立即停止转动，脱离蜡纸的标签贴纸就停在了传感探头8的上方，即贴纸出口处。工人单手拿取贴纸脱离蜡纸的一边，轻轻揭取标签贴纸，并贴在产品相应位置。传感探头8会不停的检测贴纸出纸口是否有标签贴纸，当标签贴纸取走后，传感探头8检测不到标签贴纸，传感探头8会立即传送信号给读码控制单元9，读码控制单元9控制电机20启动，电机20带动主动同步皮带轮21转动，主动同步皮带轮21通过同步皮带22带动被动同步皮带轮23转动。被动同步皮带轮23带动主动拉纸滚轴5转动，蜡纸在主动拉纸滚轴5与被动拉纸滚轴6的作用下向条形码蜡纸出纸口18方向移动。同时蜡纸也会带动在蜡纸上的标签贴纸沿蜡纸的走纸路线移动。当标签贴纸移动到条形码折起片4时蜡纸在条形码折起片4的作用下打折，标签贴纸在蜡纸打折作用下开使脱离蜡纸。贴纸的脱离部分会向外移动，当标签贴纸的脱离部分到达传感探头8上面时，被传感探头8检测到，传感探头8把到达信号传送给读码控制单元9，读码控制单元9通过信号线给读码器1传送一个控制信号控制读码器1对标签贴纸上的数据进行读取，读取数据后通过读码器传送给激光器2的电脑，电脑控制激光雕刻机进行激光雕刻。如此重复。

Claims (10)

1.一种激光打码装置，包括读码器(1)、与读码器(1)连接的激光器(2)；

其特征在于：还包括读码机架(3)、折起片(4)、主动拉纸滚轴(5)、被动拉纸滚轴(6)、传感探头(8)、读码控制单元(9)和条形码卷(10)；所述条形码卷(10)由贴有标签贴纸(12)的蜡纸(11)卷成；

所述主动拉纸滚轴(5)和被动拉纸滚轴(6)设于读码机架(3)内，所述主动拉纸滚轴(5)由电机(20)驱动，被动拉纸滚轴(6)用于压紧主动拉纸滚轴(5)；

所述折起片(4)为读码机架(3)上向外延伸的片状凸起，蜡纸(11)绕过折起片(4)并由主动拉纸滚轴(5)和被动拉纸滚轴(6)压紧拉动；蜡纸(11)在折起片(4)处打折；所述传感探头(8)设于折起片(4)下用于感应蜡纸(11)打折后分离伸出的标签贴纸(12)，所述读码器(1)设于折起片(4)上用于读取标签贴纸(12)的条形码信息；

所述传感探头(8)、读码器(1)和驱动主动拉纸滚轴(5)的电机(20)分别与读码控制单元(9)连接。

2.根据权利要求1所述的激光打码装置，其特征在于：还包括一个杠杆支架(7)；所述被动拉纸滚轴(6)设于杠杆支架(7)一端，杠杆支架(7)另一端设置条形码卷(10)，杠杆支架(7)与读码机架(3)转轴连接；所述条形码卷(10)设置在压杠杆支架(7)上时，被动拉纸滚轴(6)向上压紧主动拉纸滚轴(5)。

3.根据权利要求2所述的激光打码装置，其特征在于：所述条形码卷(10)与折起片(4)之间设置有用于增加蜡纸(11)阻力的阻尼轴(13)和固定蜡纸(11)拉动方向的导向轴(14)。

4.根据权利要求3所述的激光打码装置，其特征在于：所述阻尼轴(13)包括第一阻尼轴(131)和第二阻尼轴(132)，所述第一阻尼轴(131)为杠杆支架(7)与读码机架(3)的转动轴，所述第二阻尼轴(132)上弹性设置有用于增加蜡纸(11)摩擦力的阻尼压片(15)；阻尼压片(15)与第一阻尼轴(131)弹性接触。

5.根据权利要求4所述的激光打码装置，其特征在于：所述第二阻尼轴(132)设置于杠杆支架(7)上。

6.根据权利要求4所述的激光打码装置，其特征在于：所述杠杆支架(7)上设置有下拉杠杆支架(7)的支架弹簧(16)。

7.根据权利要求1～6任一项所述的激光打码装置，其特征在于：所述主动拉纸滚轴(5)由电机皮带传动；所述读码机架(3)上设置有读码器固定架(19)，读码器固定架(19)上端设有读码器手柄锁紧钮，所述读码器(1)通过手柄锁紧钮与读码机架(3)固定。

8.根据权利要求7所述的激光打码装置，其特征在于：所述读码机架(3)下设有蜡纸(11)出纸口(18)。

9.根据权利要求2所述激光打码装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

A、将条形码卷(10)的蜡纸(11)取出，绕过折起片(4)伸入主动拉纸滚轴(5)下方；

B、将条形码卷(10)设置于杠杆支架(7)，条形码卷(10)向下压杠杆支架(7)使被动拉纸滚轴(6)压紧主动拉纸滚轴(5)，夹住蜡纸(11)；

C、启动激光打码装置；

D、读码控制单元(9)控制电机驱动主动拉纸滚轴(5)拉动蜡纸(11)；蜡纸(11)在折起片(4)处打折，标签贴纸(12)分离伸出；

E、传感探头(8)感应到标签贴纸(12)伸出后，读码控制单元(9)控制电机(20)停止转动；

F、读码器(1)读取标签贴纸(12)上的条形码信息，输入激光器(2)激光雕刻；

G、揭取标签贴纸(12)，传感探头(8)感应到标签贴纸(12)取出后，读码控制单元(9)控制电机驱动主动拉纸滚轴(5)转动，继续拉动蜡纸(11)；

H、返回步骤D或结束操作。

10.根据权利要求9所述的激光打码装置的控制方法，其特征在于所述条形码卷(10)与折起片(4)之间设置有用于增加蜡纸(11)阻力的阻尼轴(13)和确定蜡纸(11)拉动方向的导向轴(14)；

所述步骤A中条形码卷(10)的蜡纸(11)取出后，先绕过阻尼轴(13)和导向轴(14)，再绕过折起片(4)伸入主动拉纸滚轴(5)下方。

Images