CN104889572B - 一种镭雕机及镭雕机的操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镭雕机，包括箱体、交流稳压器、视觉定位系统、镭雕机系统、预定位模组、导正模组、安全系统，支撑台、排风系统以及控制系统；视觉定位系统与设置在支撑台上的视觉定位系统运动导轨滑动连接，视觉定位系统沿着支撑台上的视觉定位系统运动导轨做X向运动；导正模组固定在镭雕机系统下方的支撑台上；预定位模组设置在导正模组下方，预定位模组与设置在支撑台上的预定位模组运动导轨滑动连接；预定位模组沿着预定位模组运动做Y向运动。本发明还公开了一种镭雕机的操作方法。本发明提供的镭雕机可以更换不同预定位模组以及导正模组，实现对各种不同的零件进行镭雕，提高镭雕机的利用率，节省工厂的成本，应用广泛。

Description

一种镭雕机及镭雕机的操作方法

技术领域

本发明涉及一种镭雕机及镭雕机的操作方法。

背景技术

镭雕也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理进行表面处理的工艺，其利用激光器发射的高强度聚焦激光束在焦点处，蒸发表层物质露出深层物质；或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化出痕迹；或者是通过光能烧掉部分物质，而‘“刻”出痕迹；或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形、文字。

现有技术中的镭雕机，包括视觉定位系统、镭雕机系统组，只设置针对某一种零件的物料载台，只能对该具体的零件镭雕，镭雕机的利用率较低，针对每一种零件镭雕，要采购不同的镭雕机，导致工厂的成本大大增加，不适合多元化生产。

此外，现有技术中的镭雕机，在对零件的定位精度不高，镭雕过程中，零件会松动，镭雕后产品的质量较低，产品合格率较低。

发明内容

本发明提供一种镭雕机，以解决上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种镭雕机，包括箱体、交流稳压器、视觉定位系统、高度可调的镭雕机系统、预定位模组、导正模组、安全系统，支撑台、排风系统以及分别与所述视觉定位系统、所述镭雕机系统、所述导正模组、所述预定位模组连接的控制系统；

所述视觉定位系统与设置在所述支撑台上的视觉定位系统运动导轨滑动连接，所述视觉定位系统沿着所述支撑台上的视觉定位系统运动导轨做X向运动；

所述导正模组固定在所述镭雕机系统下方的支撑台上；

所述预定位模组设置在所述导正模组下方，所述预定位模组与设置在所述支撑台上的预定位模组运动导轨滑动连接；所述预定位模组沿着所述预定位模组运动导轨做Y向运动。

作为优选，所述视觉定位系统包括相机、光源、镜片、第一支架、第一固定架以及第一气缸，所述第一固定架固定在所述支撑台上，所述相机、所述光源和所述镜片固定在所述第一支架上，所述第一支架通过视觉定位系统运动导轨与所述第一固定架滑动连接，所述第一支架与所述第一气缸固定连接。

作为优选，所述镭雕机系统包括固定在所述支撑台上的第二固定架，所述第二固定架上设有手轮，所述手轮通过丝杆和导轨连接有第二支架，所述第二支架上固定有激光机。

作为优选，所述预定位模组包括定位底板、升降气缸和连接板，所述升降气缸上端与所述连接板固定连接，下端与所述定位底板固定连接；所述连接板上方弹性连接有补强板，所述补强板上固定有物料载台，所述物料载台外套设有定位框，所述定位框与所述补强板可拆卸连接。

作为优选，所述导正模组包括导正卡爪组、物料台、导正底板、带有中心孔的导正旋盘、旋盘支撑板、拨板和第三气缸，所述导正卡爪组套设在所述物料台外围，所述导正卡爪组和所述物料台嵌入所述导正底板，所述旋盘支撑板固定在导正底板上方，所述导正旋盘可转动设置在所述旋盘支撑板上方，并与所述导正卡爪组活动连接；所述拨板一端与所述导正旋盘固定连接，所述拨板另一端与设置在所述导正底板上的拨板导轨滑动连接；所述拨板通过弹簧与所述第三气缸弹性连接。

作为优选，所述排风系统包括设置在所述导正底板边缘的吸风口，所述吸风口通过管道与设置在所述箱体外部的排风口连通。

作为优选，所述安全系统包括设置在箱体上的安全门，所述安全门外设有第一保护装置，所述第一保护装置与控制系统信号连接。

作为优选，所述安全门内设有安全门支撑装置。

作为优选，所述箱体外部设有显示器、报警灯急停开关和键盘位，所述显示器、所述报警灯、所述急停开关均与所述控制系统信号连接；所述箱体底部设有轮子。

与现有技术相比，本发明提供的镭雕机，包括交流稳压器，可以对镭雕机提供稳定电压；视觉定位系统，实现对待加工的零件进行拍照定位；镭雕机系统，用于对待加工的零件进行镭雕；预定位模组，可以对待加工的零件进行预定位；导正模组，可以对待加工的零件进行精确定位夹紧，提高镭雕的精度，提高镭雕后产品的质量以及产品合格率；安全系统，有助于保护操作人员的安全；排风系统，用于及时排除镭雕机内的灰尘，保持镭雕机内部清洁。本发明提供的镭雕机可以根据不同的零件更换不同预定位模组以及导正模组，实现对各种不同的零件进行镭雕，提高镭雕机的利用率，节省工厂的成本，应用广泛。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种上述的镭雕机的操作方法，包括以下步骤：

步骤(1)清理所述预定位模组；

步骤(2)将待加工的零件安装在所述预定位模组上；

步骤(3)所述预定位模组带动所述待加工的零件沿着所述预定位模组运动导轨滑至所述导正模组下方，然后在所述预定位模组的升降气缸带动所述待加工的零件上升至所述导正模组，所述导正模组对所述待加工的零件进行定位夹紧；

步骤(4)所述视觉定位系统对所述待加工的零件进行拍照，计算偏差后，退出；

步骤(5)所述镭射机系统3根据所述视觉定位系统的计算结果对所述待加工的零件进行镭雕；

步骤(6)完成打标作业后，所述导正模组和所述预定位模组自动还原到所述步骤(1)的位置，完成一次镭雕过程。

本发明提供的镭雕机的操作方法简单，通过所述预定位模组对待加工的零件预定位，所述导正模组对待加工的零件进行精确对位后夹紧，提高镭雕的精度，提高镭雕后产品的质量以及产品合格率；可以根据不用零件安装不同的预定位模组和导正模组，提高镭雕机的利用率，节省工厂的成本。

附图说明

图1a是本发明一具体实施例的镭雕机结构示意图；

图1b是本发明一具体实施例的镭雕机内部结构示意图；

图2是所述视觉定位系统结构示意图；

图3是镭雕机系统结构示意图；

图4a是预定位模组与支撑板的连接结构示意图；

图4b是预定位模组结构示意图；

图4c是预定位模组移除定位框后的结构示意图；

图5是导正模组的立体图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参考图1a和图1b，一种镭雕机，包括箱体1，

交流稳压器，接通电源后，交流稳压器可以为镭雕机提供稳定的电压；

视觉定位系统2，所述视觉定位系统2与设置在所述支撑台6上的视觉定位系统运动导轨滑动连接，所述视觉定位系统沿着所述支撑台6上的视觉定位系统运动导轨做X向运动；视觉定位系统2用于对待加工的零件进行拍照定位；

高度可调的镭雕机系统3，用于对待加工的零件进行镭雕；

预定位模组4，所述预定位模组4设置在所述导正模组5下方，所述预定位模组4与设置在所述支撑台6上的预定位模组运动导轨滑动连接；所述预定位模组4沿着所述预定位模组运动导轨做Y向运动，对待加工的零件进行预定位；

导正模组5，所述导正模组5固定在所述镭雕机系统3下方的支撑台6上，用于对待加工的零件进行精确定位夹紧；

安全系统，用于保护操作人员的安全；

排风系统7，用于及时排除镭雕机内的灰尘，保持镭雕机内部清洁；

支撑台6，用于固定所述视觉定位系统2、所述镭雕机系统3、所述预定位模组4以及所述导正模组5；

控制系统，分别与所述视觉定位系统2、所述镭雕机系统3、所述预定位模组4以及所述导正模组5信号连接，用于控制镭雕机工作。

请参考图2，结合图1b，所述视觉定位系统2包括相机2-1、光源2-2、镜片2-3、第一支架2-4、第一固定架2-5以及第一气缸2-6，所述第一固定架2-5固定在所述支撑台6上，所述相机2-1、所述光源2-2和所述镜片2-3固定在所述第一支架上2-5，所述第一支架2-5通过视觉定位系统运动导轨与所述第一固定架2-5滑动连接，所述第一支架2-5与所述第一气缸2-6固定连接，所述第一气缸2-6驱动所述第一支架2-5沿着所述视觉定位系统运动导轨滑动。

所述视觉定位系统2工作原理：所述第一气缸2-6驱动所述第一支架2-5沿着所述视觉定位系统运动导轨滑动，所述镜片2-3随着所述第一支架2-5运动至待加工的零件远离所述视觉定位系统2的一侧，所述镜片2-3将待加工的零件位置信息反射至所述相机2-1，所述相机2-1拍下待加工的零件位置信息，将待加工的零件位置信息传输至所述控制系统，所述控制系统计算位置偏差，所述镭射机系统3根据计算结果对所述待加工的零件进行镭雕。其中，光源2-2用于照明，保证拍下待加工的零件位置信息清晰。

请参考图3，结合图1b，所述镭雕机系统3包括固定在所述支撑台6上的第二固定架3-1，所述第二固定架3-1上设有手轮3-2，所述手轮3-2通过丝杆和导轨连接有第二支架3-3，所述第二支架3-3上固定有激光机3-4。手动调节所述手轮3-2，所述手轮3-2通过丝杆和导轨带动所述第二支架3-3在垂直方向运动，调节所述第二支架3-3的高度，从而实现激光机3-4高度的调整。

请参考图4a～4c，结合图1，所述预定位模组4包括定位底板4-1、升降气缸4-2和连接板4-3，所述升降气缸4-2上端与所述连接板4-3固定连接，下端与所述定位底板4-1固定连接；所述连接板4-3连接有补强板4-4，较佳的，所述连接板4-3上方通过第一弹簧4-8与所述补强板4-4弹性连接；所述补强板4-4上固定有物料载台4-5，所述物料载台4-5外套设有定位框4-6，所述定位框4-6与所述补强板4-4可拆卸连接。

较佳的，所述定位框4-6与所述补强板4-4通过磁铁吸合连接。所述定位框4-6可以设置多种不同型号不同大小的定位框4-6，根据待加工的零件的不同，选择合适的定位框4-6。

较佳的，所述补强板4-4上设有传感器4-7，所述传感器4-7用于感应不同型号不同大小的定位框4-6，将感应信号传输至所述控制系统，所述控制系统控制所述镭雕机系统对不同的待加工的零件进行镭雕。

请参考图4a～4c，结合图1b，所述预定位模组4设置在所述导正模组5下方，所述支撑台6通过预定位模组运动导轨滑动连接有预定位模组固定板4-9，所述定位底板4-1固定在所述预定位模组固定板4-9上，所述预定位模组固定板4-9上连接有第二气缸4-10，所述第二气缸4-10固定在所述所述支撑台6上，所述第二气缸4-10驱动所述预定位模组固定板4-9在所述导正模组5下方沿着预定位模组运动导轨滑动，从而实现所述预定位模组4带动待加工的零件进入镭雕机内进行镭雕。

请参考图4a～4c，结合图1b，所述预定位模组4工作原理如下：选择合适的定位框4-6，将待加工的零件放置在所述定位框4-6内的物料载台4-5，所述第二气缸4-10驱动所述预定位模组固定板4-9在所述导正模组5下方沿着预定位模组运动导轨滑动，从而实现所述预定位模组4带动待加工的零件滑动至所述导正模组5下方，然后所述升降气缸4-2上升，带动所述连接板4-3上升，所述连接板4-3通过第一弹簧4-8和所述补强板4-4带动放置在所述物料载台4-5上的待加工的零件缓慢上升至所述导正模组5，完成对待加工的零件的预定位。

通过设置所述第一弹簧4-8，对所述补强板4-4进行缓冲，可以避免所述补强板4-4上升过快，避免放置在所述物料载台4-5上的待加工的零件脱落，防止损坏待加工的零件。

请参考图5，结合图1b，所述导正模组5通过第三固定架5-1固定在所述支撑台6上，所述导正模组5设置在所述镭雕机系统3的激光机3-4机头下方，用于对待加工的零件进行精确定位夹紧。

请参考图5，结合图1b，所述导正模组5包括导正卡爪组5-2、物料台5-3、导正底板5-4、旋盘支撑板5-5、带有中心孔的导正旋盘5-6、拨板5-7和第三气缸5-8，所述导正卡爪组5-2套设在所述物料台5-3外围，所述导正卡爪组5-2和所述物料台5-3嵌入所述导正底板5-4，所述旋盘支撑板5-5固定在所述导正底板5-4上方，所述导正旋盘5-6通过轴承组可转动设置在所述旋盘支撑板5-5上方，并与所述导正卡爪组5-2活动连接。

较佳的，所述导正卡爪组5-2通过轴承与所述导正旋盘5-6活动连接；具体的，所述导正旋盘5-6上设有圆弧形凹槽5-12，所述导正卡爪组5-2通过设置在导正卡爪组5-2上的轴承与所述圆弧形凹槽5-12活动套接，所述导正旋盘5-6转动，通过所述圆弧形凹槽5-12带动轴承运动，从而带动所述导正卡爪组5-2开合。

所述拨板5-7一端与所述导正旋盘5-6固定连接，所述拨板5-7另一端与设置在所述导正底板5-4上的拨板导轨5-9滑动连接；所述拨板5-7通过第二弹簧5-10与所述第三气缸5-8弹性连接。

较佳的，所述第三气缸5-8上设有弹簧固定板5-11，所述第二弹簧5-10一端与所述弹簧固定板5-11固定连接，另一端与所述拨板5-7固定连接。

较佳的，导正旋盘5-6外设有保护罩5-13，可以防止灰尘落入所述导正旋盘5-6和所述导正卡爪组5-2中，延长所述导正模组5的使用寿命。

所述导正模组5工作原理如下：当待加工的零件在预定位模组4带动下上升至所述导正模组5的物料台5-3时，所述第三气缸5-8运动，带动弹簧固定板5-11运动，所述弹簧固定板5-11通过所述第二弹簧5-10带动所述拨板5-7沿着所述拨板导轨5-9滑动，由于所拨板5-7与所述导正旋盘5-6固定连接，所述导正旋盘5-6随之转动，所述导正旋盘5-6通过轴承带动所述导正卡爪组5-2开合，将待加工的零件的与所述物料台5-3对齐并夹紧，完成对待加工的零件的精确定位夹紧，避免镭雕过程中待加工的零件松动。对精确定位后的待加工的零件进行镭雕，可以提高镭雕的精度，提高镭雕后产品的质量。

通过设置所述第二弹簧5-10，可以避免所述拨板5-7滑动过快，从而避免所述导正旋盘5-6转动过快，从而避免所述导正卡爪组5-2开合力过大，避免对待加工的零件过于夹紧，防止损坏待加工的零件。

请参考图5，结合图1，所述排风系统包括设置在所述导正底板5-4边缘的吸风口7，所述吸风口7通过管道与设置在所述箱体外部的排风口1-6连通，使用镭雕机的过程中，将所述排风口1-6接通已吸尘器，可以及时吸除镭雕过程中产生的灰尘，保证镭雕环境清洁，提高镭雕的精度，保持镭雕机清洁，延长使用寿命。

请参考图1a，所述安全系统包括设置在箱体1上的安全门1-1，所述安全门1-1外部有第一保护装置(未图示)，所述第一保护装置与控制系统信号连接,当所述第一保护装置打开的时候，所述第一保护装置发射信号至控制系统，控制系统控制镭雕机系统断电，防止激光辐射人体，保护操作人员身体健康。

请参考图1a，所述安全门1-1与所述箱体1的相互接触的位置设有第二保护装置，所述第二保护装置与所述控制系统信号连接，当所述安全门1-1与所述箱体1分开时候，所述第二保护装置发射信号至所述控制系统，所述控制系统控制所述视觉定位系统2、所述镭雕机系统3、所述预定位模组4，所述导正模组5停止运动，使镭雕机停止工作。

所述安全门1-1内设有安全门支撑装置，当所述安全门1-1打开的时候，所述安全门支撑装置支撑所述安全门1-1，防止所述安全门1-1突然关闭，避免砸伤操作人员。

请参考图1a，所述箱体1外部设有显示器1-2，报警灯1-3、急停开关1-4和键盘位1-5，所述显示器1-2、所述报警灯1-3、所述急停开关1-4均与所述控制系统信号连接。通过显示器1-2可以观测镭雕的情况；当镭雕机发生异常时候，报警灯1-3报警；当发生紧急情况时候，及时按下所述急停开关1-4使镭雕机停止工作，可以避免发生危险，保护操作人员的安全；键盘位1-5用于承载键盘。

综上所述，本发明提供的镭雕机，包括箱体1，所述箱体1内设有交流稳压器，可以对镭雕机提供稳定电压；视觉定位系统2，实现对待加工的零件进行拍照定位；镭雕机系统3，用于对待加工的零件进行镭雕；预定位模组4，可以对待加工的零件进行预定位；导正模组5，可以对待加工的零件进行精确定位夹紧，提高镭雕的精度，提高镭雕后产品的质量以及产品合格率；安全系统，有助于保护操作人员的安全；排风系统，用于及时排除镭雕机内的灰尘，保持镭雕机内部清洁。本发明提供的镭雕机可以通过更换不同预定位模组4以及导正模组5，实现对各种不同的零件进行镭雕，提高镭雕机的利用率，节省工厂的成本，应用广泛。

上所述的镭雕机的操作方法，包括以下步骤：

步骤(1)清理所述预定位模组4；

步骤(2)将待加工的零件安装在所述预定位模组4上；

步骤(3)所述预定位模组4带动所述待加工的零件沿着所述预定位模组运动导轨4-1滑至所述导正模组5下方，然后在所述预定位模组4的升降气缸4-2带动所述待加工的零件上升至所述导正模组5，所述导正模组5对所述待加工的零件进行定位夹紧；

步骤(4)所述视觉定位系统2对所述待加工的零件进行拍照，计算偏差后，退出；

步骤(5)所述镭射机系统3根据所述视觉定位系统2的计算结果对所述待加工的零件进行镭雕；

步骤(6)完成打标作业后，所述导正模组5和所述预定位模组4自动还原到所述步骤(1)的位置，完成一次镭雕过程。

本发明提供的镭雕机的操作方法简单，通过所述预定位模组4对待加工的零件预定位，所述导正模组5对待加工的零件进行精确对位后夹紧，提高镭雕的精度，提高镭雕后产品的质量以及产品合格率；可以根据不用零件安装不同的预定位模组4和导正模组5，提高镭雕机的利用率，节省工厂的成本。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种镭雕机，其特征在于，包括箱体、交流稳压器、视觉定位系统、高度可调的镭雕机系统、预定位模组、导正模组、安全系统，支撑台、排风系统以及分别与所述视觉定位系统、所述镭雕机系统、所述导正模组、所述预定位模组连接的控制系统；

所述视觉定位系统与设置在所述支撑台上的视觉定位系统运动导轨滑动连接，所述视觉定位系统沿着所述支撑台上的视觉定位系统运动导轨做X向运动；

所述导正模组固定在所述镭雕机系统下方的支撑台上；

所述预定位模组设置在所述导正模组下方，所述预定位模组与设置在所述支撑台上的预定位模组运动导轨滑动连接；所述预定位模组沿着所述预定位模组运动导轨做Y向运动；

所述预定位模组包括定位底板、升降气缸和连接板，所述升降气缸上端与所述连接板固定连接，下端与所述定位底板固定连接；所述连接板上方弹性连接有补强板，所述补强板上固定有物料载台，所述物料载台外套设有定位框，所述定位框与所述补强板可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的镭雕机，其特征在于，所述视觉定位系统包括相机、光源、镜片、第一支架、第一固定架以及第一气缸，所述第一固定架固定在所述支撑台上，所述相机、所述光源和所述镜片固定在所述第一支架上，所述第一支架通过视觉定位系统运动导轨与所述第一固定架滑动连接，所述第一支架与所述第一气缸固定连接。

3.如权利要求1所述的镭雕机，其特征在于，所述镭雕机系统包括固定在所述支撑台上的第二固定架，所述第二固定架上设有手轮，所述手轮通过丝杆和导轨连接有第二支架，所述第二支架上固定有激光机。

4.如权利要求1所述的镭雕机，其特征在于，所述导正模组包括导正卡爪组、物料台、导正底板、带有中心孔的导正旋盘、旋盘支撑板、拨板和第三气缸，所述导正卡爪组套设在所述物料台外围，所述导正卡爪组和所述物料台嵌入所述导正底板，所述旋盘支撑板固定在导正底板上方，所述导正旋盘可转动设置在所述旋盘支撑板上方，并与所述导正卡爪组活动连接；所述拨板一端与所述导正旋盘固定连接，所述拨板另一端与设置在所述导正底板上的拨板导轨滑动连接；所述拨板通过弹簧与所述第三气缸弹性连接。

5.如权利要求4所述的镭雕机，其特征在于，所述排风系统包括设置在所述导正底板边缘的吸风口，所述吸风口通过管道与设置在所述箱体外部的排风口连通。

6.根据权利要求1所述的镭雕机，其特征在于，所述安全系统包括设置在箱体上的安全门，所述安全门外设有第一保护装置，所述第一保护装置与控制系统信号连接。

7.根据权利要求6所述的镭雕机，其特征在于，所述安全门内设有安全门支撑装置。

8.根据权利要求1所述的镭雕机，其特征在于，所述箱体外部设有显示器、报警灯急停开关和键盘位，所述显示器、所述报警灯、所述急停开关均与所述控制系统信号连接；所述箱体底部设有轮子。

9.如权利要求1至8任一项所述的镭雕机的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)清理所述预定位模组；

步骤(2)将待加工的零件安装在所述预定位模组上；

步骤(3)所述预定位模组带动所述待加工的零件沿着所述预定位模组运动导轨滑至所述导正模组下方，然后在所述预定位模组的升降气缸带动所述待加工的零件上升至所述导正模组，所述导正模组对所述待加工的零件进行定位夹紧；

步骤(4)所述视觉定位系统对所述待加工的零件进行拍照，计算偏差后，退出；

步骤(5)所述镭雕机系统根据所述视觉定位系统的计算结果对所述待加工的零件进行镭雕；

步骤(6)完成打标作业后，所述导正模组和所述预定位模组自动还原到所述步骤(1)的位置，完成一次镭雕过程。