CN104057720B - 铝锭激光打标专用自动定位机构 - Google Patents
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Abstract
铝锭激光打标专用自动定位机构,有一个固定部件机架(1)和能够相对固定部件上下和前后移动的纵向滑轨(4)、横向滑轨(7),机架下方安装有气缸(2),气缸(2)通过气缸连接头与纵向滑轨(4)上的滑块连接,纵向滑轨(4)上的滑块通过螺栓连接安装有悬臂梁(10),悬臂梁(10)与活动支架(6)后端通过弹簧(9)连接,位于活动支架(6)前端的万向接头(13)与悬臂梁(10)的前端通过轴连接,活动支架(6)上装有横向滑轨(7),横向气缸(5)安装在横向导轨(7)上,横向气缸(5)通过气缸连接头(12)与滑块连接,横向滑轨(7)上的滑块固定有固定板(11),固定板上安装有转套(8)和激光扫描头(3)。
Description
技术领域
本发明涉及铝锭自动激光打标设备。
背景技术
目前在大多数电解铝生产企业中,给铝锭打标的方式主要包括人工粘贴标识、喷码式打标、气动式打标这三种。在铝锭称量、打包、粘贴标识的过程中,采用将铝锭信息打印在铜版纸上,再进行人工粘贴,费时费力且容易出错。喷码式打标字体精细度低,只能打印大的字体,无法打印过多信息内容,且存在喷墨成本损耗,打印标签容易随时间消逝。气动式打标是计算机控制打印针在X、Y二维平面内按一定轨迹运动的同时,打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动,在铝锭上打印出有一定深度的标记,如果气动打标日均打印字符过多,则设备容易故障,无法满足生产需求,且气动打标字体不够精美并存在针头损耗。随着铝锭生产速度越来越快,对打印字符的数量要求越来越多,且字符的美观度要求越来越高,无人化值守的在线激光自动打标设备是发展的必然趋势。
铝锭被打标平面为成垛铝锭最上层铝锭的侧斜面,具有一定得倾角。
铝锭垛在成品运输机上运动,铝锭垛之间存在位置误差,因此可能出现以下三种定位误差:
(1)铝锭顶部水平倾斜(铝锭垛沿Z轴旋转偏移);
(2)铝锭侧面垂直倾斜(铝锭垛沿Y轴旋转偏移);
(3)铝锭实际位置平行于传送机偏移(铝锭垛沿Y轴和Z轴偏移)。
激光打标设备属于精密仪器,激光需经聚焦镜头打印表面形成标记,在打标过程中对于激光聚焦镜头定位要求严格,要求激光聚焦镜头与被打标平面垂直,且镜头与打标平面的距离保持为:焦距±1mm。铝锭在生产线上运动,无法装夹,且成垛铝锭存在以上三种偏斜导致铝锭表面无法定位,激光无法聚焦,导致标刻无法完成。目前中国市场上还未出现以上自动定位机构。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝锭激光打标专用自动定位机构。
本发明是铝锭激光打标专用自动定位机构,有一个固定部件机架1和能够相对固定部件上下和前后移动的纵向滑轨4、横向滑轨7,机架下方安装有推动纵向滑轨4移动的气缸2,气缸2通过气缸连接头与纵向滑轨4上的滑块连接,推动纵向滑轨4上的滑块上下移动,纵向滑轨4上的滑块通过螺栓连接安装有悬臂梁10,悬臂梁10与活动支架6后端通过弹簧9连接,位于活动支架6前端的万向接头13与悬臂梁10的前端通过轴连接,活动支架6上装有横向滑轨7,横向气缸5安装在横向滑轨7上,横向气缸5通过气缸连接头12与滑块连接,横向滑轨7上的滑块固定有固定板11,固定板上安装有转套8和激光头3。
本发明的优点是:结构简单,易于控制,可通过活动支架前端的万向接头和尾部的弹簧自动调整位姿角度,以及通过固定板上的转套的旋转定位角度位置,定位准确,提高了生产效率,为铝锭生产线的高速持续生产提供了保证。
附图说明
图1是该发明的机构主视图,图2是右视图,图3是俯视图,附图标记及对应名称为:机架1,气缸2,激光扫描头3,纵向滑轨4,横向气缸5,活动支架6,横向滑轨7,转套8,弹簧9,悬臂梁10,固定板11,气缸连接头12,万向接头13。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示,本发明是铝锭激光打标专用自动定位机构,有一个固定部件机架1和能够相对固定部件上下和前后移动的纵向滑轨4、横向滑轨7,机架下方安装有推动纵向滑轨4移动的气缸2,气缸2通过气缸连接头与纵向滑轨4上的滑块连接,推动纵向滑轨4上的滑块上下移动,纵向滑轨4上的滑块通过螺栓连接安装有悬臂梁10,悬臂梁10与活动支架6后端通过弹簧9连接,位于活动支架6前端的万向接头13与悬臂梁10的前端通过轴连接,活动支架6上装有横向滑轨7,横向气缸5安装在横向滑轨7上,横向气缸5通过气缸连接头12与滑块连接,横向滑轨7上的滑块固定有固定板11,固定板上安装有转套8和激光扫描头3。
本发明用于成垛铝锭的激光打标专用自动定位,整个机构包括固定部件机架、悬臂梁和可相对固定部件上下和前后移动的滑轨。所述的固定部件主要由机架1和悬臂梁10组成。上下和前后移动的滑轨是由气缸作为动力源驱动其移动,主要用于定位用的激光扫描头3的高度和前后的位置。气缸2推动悬臂梁10在纵向滑轨4上下移动,横向滑轨7上有活动支架6、弹簧9和激光扫描头的固定板11,活动支架6的前端由一个万向接头13构成,活动支架6的尾端通过弹簧9和悬臂梁10连接在一起,可以在一定范围内调整任意角度,方便自动定位。激光扫描头3与转套8安装在固定板11上,保持位置相对固定。
如图1、图2、图3所示,当被打标铝锭垛到达指定工位,自动定位机构开始工作,通过自动控制系统驱动上下移动的气缸2带动悬臂梁10、横向滑轨7、激光扫描头3向下运动,当活动支架6前端的万向接头13碰撞铝锭垛的上表面,万向接头13自动调整角度,使万向接头13的下表面与成垛铝锭上表面完全贴附,保证活动支架6与成垛铝锭垂直,这时机构定位了成垛铝锭的高度和位姿角度,机构向下的运动停止。然后控制前后移动的横向气缸5带动固定板11以及激光扫描头3向前运动,当转套8碰撞到铝锭垛的侧表面时,自动旋转调整左右角度,使两个转套8完全贴附铝锭打标侧表面,保证激光扫描头发出的光线与打标侧表面垂直,激光扫描头3向前运动停止。计算机控制激光头开始打标,打标完成之后,机构恢复到初始位置。
Claims (3)
1.铝锭激光打标专用自动定位机构,其特征在于有一个固定部件机架(1)和能够相对固定部件上下和前后移动的纵向滑轨(4)、横向滑轨(7),机架下方安装有推动纵向滑轨(4)移动的气缸(2),气缸(2)通过气缸连接头与纵向滑轨(4)上的滑块连接,推动纵向滑轨(4)上的滑块上下移动,纵向滑轨(4)上的滑块通过螺栓连接安装有悬臂梁(10),悬臂梁(10)与活动支架(6)后端通过弹簧(9)连接,位于活动支架(6)前端的万向接头(13)与悬臂梁(10)的前端通过轴连接,活动支架(6)上装有横向滑轨(7),横向气缸(5)安装在横向滑轨(7)上,横向气缸(5)通过气缸连接头(12)与滑块连接,横向滑轨(7)上的滑块固定有固定板(11),固定板上安装有转套(8)和激光扫描头(3)。
2.根据权利要求1所述的铝锭激光打标专用自动定位机构,其特征是活动支架(6)的尾端通过弹簧(9)与悬臂梁(10)连接,能够任意调整激光头的位姿角度,使激光扫描头(3)能够自动定位。
3.根据权利要求1所述的铝锭激光打标专用自动定位机构,其特征是:激光扫描头(3)与转套(8)安装在固定板(11)上,固定板(11)安装在活动支架(6)上,激光扫描头(3)与转套(8)始终保持相对位置固定;转套(8)能够绕轴旋转,使激光扫描头(3)与被打标侧面垂直定位。
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