CN106271090A - 一种带机器人输送的自动镭射雕刻机 - Google Patents

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    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment

Abstract

本发明公开了一种带机器人输送的自动镭射雕刻机，包括机架和电路控制器，其特征在于：所述机架的侧部分别设有进料输送部件和出料输送部件，机架上设有分别与进料输送部件和出料输送部件位置相对应并均与电路控制器电连接的取料机构和出料机构，机架上设有至少一个位置相互对应并均与电路控制器电连接的旋转输送盘和镭射雕刻部件，旋转输送盘分别与取料机构和出料机构位置相对应。本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机可实现全自动化雕刻、且雕刻质量稳定性强。

Description

一种带机器人输送的自动镭射雕刻机
技术领域
本发明涉及激光镭射雕刻领域，具体说是涉及一种可实现自动化生产的带机器人输送的自动镭射雕刻机。
背景技术
激光雕刻是目前十分常用的高精度雕刻加工手段，其利用激光束的光能使工件的表层物质产生化学物理变化，从而在工件上刻出痕迹，又或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形、文字。由于激光雕刻具有与工件之间没有加工力的作用、无接触、无切削力、且工件受热影响极小等优点，因而其在雕刻精度要求较高、工件尺寸较小等场合的应用非常广泛。然而，传统的激光雕刻具有两个重大的技术缺陷。其一，现有的激光雕刻大多针对单个工件进行，在加工时需要把工件逐个放置于模具上进行雕刻，并在雕刻后把工件从模具上取下。上述过程均需要通过人手操作完成，而在工件进行大批量生产、雕刻时，上述激光雕刻工序会耗费大量的劳动力，所以传统的激光雕刻的加工效率极低，远远不能满足大量加工的需求。其二，在现有的激光雕刻过程中，由于工件在模具上仅仅放置即可，无需利用定位夹具对工件进行夹持。而工件的放置及定位一般通过人手操作实现，导致工件在模具上的位置公差受加工经验的影响很大，所以在激光雕刻过程中，工件的位置稳定性极差，很容易出现尺寸误差过大的情况，使工件激光雕刻的质量稳定性大幅下降。
中国专利文献CN202826919U公开了一种自动镭射雕刻机。其在可旋转的分度盘上设置两套模具，当激光雕刻机雕刻完一个工件后，分度马达驱动分度盘旋转，从而实现已雕刻和未雕刻工件的位置互换。上述镭射雕刻机虽然从一定程度上可节省操作人员放置和拿取产品的时间，但是其仍然未能脱离雕刻过程中人手操作的本质，所以其雕刻效率和质量始终未能取得重大突破。因此，现有的镭射雕刻手段仍然有待于进一步改善。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现全自动化雕刻、且雕刻质量稳定性强的带机器人输送的自动镭射雕刻机。
本发明的发明目的是这样实现的：一种带机器人输送的自动镭射雕刻机，包括机架和电路控制器，其特征在于：所述机架的侧部分别设有进料输送部件和出料输送部件，机架上设有分别与进料输送部件和出料输送部件位置相对应并均与电路控制器电连接的取料机构和出料机构，机架上设有至少一个位置相互对应并均与电路控制器电连接的旋转输送盘和镭射雕刻部件，旋转输送盘分别与取料机构和出料机构位置相对应。
进一步说，取料机构包括依次活动铰接的工件夹头、第一传动臂、第二传动臂和第三传动臂，以及设于机架上的传动座，第三传动臂与传动座活动铰接，工件夹头与旋转输送盘位置相对应，工件夹头上设有可吸取工件的真空进料吸头。
更进一步说，第一传动臂与第二传动臂之间设有第一转动座，第一转动座分别与第一传动臂旋转连接、与第二传动臂活动铰接；第三传动臂与传动座之间设有第二转动座，第二转动座分别与第三传动臂活动铰接、与传动座旋转连接。
更进一步说，机架上设有至少一个位于传动座侧部的中转送料机构，中转送料机构包括设于机架上的翻转中转缸及设于翻转中转缸转轴上的翻转中转板，翻转中转板上设有与工件位置相对应的真空中转吸头，翻转中转板分别与旋转输送盘和工件夹头位置相对应。
进一步说，出料机构包括设于机架上的翻转出料缸及设于翻转出料缸转轴上的翻转出料板，翻转出料板上设有与工件位置相对应的真空出料吸头，翻转出料板分别与旋转输送盘和出料输送部件位置相对应。
进一步说，旋转输送盘上设有与工件相配的模腔，旋转输送盘与设于机架内的分度电机的转轴连接。
更进一步说，机架上设有分别与旋转输送盘的进料端和旋转输送盘的出料端位置相对应的厚度检测器和电阻检测器。
更进一步说，厚度检测器和电阻检测器与机架之间分别设有可驱动厚度检测器和电阻检测器上下移动及转动的夹紧缸。
进一步说，机架上设有次品排出机构、与次品排出机构位置相对应的次品排出通道。
更进一步说，次品排出机构包括设于与镭射雕刻部件相对的一侧处的排出座体、设于排出座体上并可绕轴旋转的排出连接座、设于排出连接座上并可作竖向移动的排出头，排出头上设有与旋转输送盘上工件位置相对应的真空排出吸头。
本发明对现有技术的镭射雕刻手段进行改进，其优点如下：
1、本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机中，进料输送部件、出料输送部件、取料机构、出料机构和旋转输送盘组成了工件的机器人自动输送通道。工件在机器人自动输送通道中的输送，使其无论在镭射雕刻机中的进出，还是镭射雕刻时的定位，均无需人手操作，从而真正实现了工件的全自动镭射雕刻。自动输送通道可大幅减少大批量镭射雕刻的劳动力需求，有效提高工件镭射雕刻的加工效率。此外，由于在整个镭射雕刻过程中均无需人手参与，所以工件在镭射雕刻时的位置稳定性不受其他外来因素影响，从而提高了工件的雕刻质量。
2、本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机中，取料机构采用了工件夹头和三个传动臂的组合结构，并且第一传动臂与第二传动臂之间、第三传动臂与传动座之间均采用旋转连接。上述组合结构使工件夹头可在空间位置上任意定位和在任意位置上定向横滚、俯仰、偏转，从而实现工件夹头的六轴移动，有效提升了工件夹头在抓取工件时的灵活性及稳定性。
3、本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机中，采用中转送料机构、旋转输送盘和出料机构的组合，使工件上料、镭射雕刻、工件出料形成连续性的传输机构。该传输机构可有效保证工件传送的稳定性及可靠性，并可通过旋转输送盘上的模腔确保工件输送、雕刻过程中的位置稳定性，从而提高工件镭射雕刻的加工质量。
4、本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机中，在机架上还设置有次品排出机构和次品排出通道。利用次品排出机构对镭射雕刻中的次品进行分拣，并经次品排出通道输出，从而避免了镭射雕刻产生的次品混入合格产品内，大幅提高了镭射雕刻质量的稳定性。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的结构示意图；
附图2为本发明最佳实施例俯视示意图；
附图3为本发明取料机构的结构示意图；
附图4为本发明次品排出机构的结构示意图；
附图5为本发明中转送料机构、旋转输送盘和出料机构的组合示意图。
图中，机架1、进料输送部件2、出料输送部件3、取料机构4、出料机构5、旋转输送盘6、镭射雕刻部件7、次品排出机构8、次品排出通道81、工件夹头401、第一传动臂402、第二传动臂403、第三传动臂404、传动座405、真空进料吸头406、第一转动座407、第二转动座408、翻转中转缸409、翻转中转板410、真空中转吸头411、翻转出料缸51、翻转出料板52、真空出料吸头53、模腔61、厚度检测器62、电阻检测器63、夹紧缸64、排出座体82、排出连接座83、排出头84、真空排出吸头85。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
根据附图1所示，本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机主要包括机架1、电路控制器、进料输送部件2、出料输送部件3、取料机构4、出料机构5、旋转输送盘6和镭射雕刻部件7。其中取料机构4、出料机构5、旋转输送盘6和镭射雕刻部件7均设置于机架1上；进料输送部件2和出料输送部件3则设置于机架1的侧部；电路控制器设于机架1内，其分别与取料机构4、出料机构5、旋转输送盘6和镭射雕刻部件7电连接。为了使工件的进出更加顺畅，进料输送部件2和出料输送部件3分别设于机架1相对的两侧。取料机构4分别与进料输送部件2、旋转输送盘6位置相对应，出料机构5则分别与出料输送部件3、旋转输送盘6位置相对应，且旋转输送盘6和镭射雕刻部件7位置相对应。通过电路控制器的电控作用，工件可依次通过进料输送部件2、取料机构4、旋转输送盘6、出料机构5、出料输送部件3形成的自动输送通道，并在旋转输送盘6上进入镭射雕刻部件7内进行雕刻。该自动输送通道可实现工件的全自动顺序输送，使镭射雕刻的整个过程均无需人手操作。
根据图2、图3和图5所示，取料机构4包括工件夹头401、第一传动臂402、第二传动臂403和第三传动臂404，工件夹头401、第一传动臂402、第二传动臂403和第三传动臂404依次活动铰接，并在机架1上设置有传动座405，第三传动臂404与传动座405活动铰接，工件夹头401与旋转输送盘6位置相对应，工件夹头401上设有可吸取工件的真空进料吸头406。为了实现工件夹头401在空间位置上任意定位和在任意位置上定向横滚、俯仰、偏转，在第一传动臂402与第二传动臂403之间可设置第一转动座407，第一转动座407分别与第一传动臂402旋转连接、与第二传动臂403活动铰接；而第三传动臂404与传动座405之间可设置第二转动座408，第二转动座408分别与第三传动臂404活动铰接、与传动座405旋转连接。该取料机构4可在空间上作六轴移动，从而有效提升工件夹头401在取料时的稳定性及灵活性。
为了实现工件的多工位取料，使镭射雕刻机能适应大批量的雕刻加工，在机架1上可设置至少一个中转送料机构。该中转送料机构位于传动座405的侧部，其包括翻转中转缸409及翻转中转板410，其中翻转中转缸409设于机架1上，其与机架1固定连接，而翻转中转板410则设于翻转中转缸409转轴上，其可在翻转中转缸409上绕轴旋转。翻转中转板410上设有与工件位置相对应的真空中转吸头411，并且翻转中转板410分别与旋转输送盘6和工件夹头401位置相对应。翻转中转板410在翻转中转缸409的带动下可作往复翻动，再利用真空中转吸头411对工件的吸持作用，实现工件从取料机构4至旋转输送盘6的翻转传输。
根据图2和图5所示，出料机构5包括翻转出料缸51及翻转出料板52。其中翻转出料缸51设于机架1上，其与机架1固定连接；翻转出料板52则设于翻转出料缸51转轴上，其可在翻转出料缸51上绕轴旋转。翻转出料板52上设有与工件位置相对应的真空出料吸头53，并且翻转出料板52分别与旋转输送盘6和出料输送部件3位置相对应。翻转出料板52在翻转出料缸51的带动下可作往复翻动，再利用真空出料吸头53对工件的吸持作用，实现工件从旋转输送盘6至出料输送部件3的翻转传输。
根据图2和图5所示，旋转输送盘6上设有与工件相配的模腔61，旋转输送盘6与设于机架1内的分度电机的转轴连接。通过分度电机的带动，旋转输送盘6可在其安装平面上作分度旋转。在本发明中，为了提高工件传输、雕刻的稳定性，旋转输送盘6可设置为每次旋转90度。
此外，机架1上还设有厚度检测器62和电阻检测器63。厚度检测器62与旋转输送盘6的进料端位置相对应，而电阻检测器63则与旋转输送盘6的出料端位置相对应。厚度检测器62用于检测待雕刻工件表面的覆盖膜厚度，以调整雕刻装置的镭射强度。电阻检测器63则用于检测雕刻后工件的电阻率，避免因镭射强度过大出现烧穿的次品混入成品中。为了使厚度检测器62和电阻检测器63在检测时均可压在工件表面上，厚度检测器62与机架1之间设有可驱动厚度检测器62上下移动及转动的夹紧缸64，电阻检测器63与机架1之间同样设有可驱动电阻检测器63上下移动及转动的夹紧缸64。
根据图1和图4所示，在机架1上还设有次品排出机构8和次品排出通道81。次品排出通道81的位置与次品排出机构8相对应。该次品排出机构8包括排出座体82、排出连接座83、排出头84。其中排出座体82设于与镭射雕刻部件7相对的一侧处，其与机架1固定连接；排出连接座83则设于排出座体82上，且其可在排出连接座83上绕轴旋转；而排出头84设于排出连接座83上，其可在排出连接座83上作竖向移动。工作时，利用厚度检测器62和电阻检测器63对旋转输送盘6上的工件进行检测，当出现不合格产品时，通过排出连接座83的旋转移动及排出头84的上下移动，实现了镭射雕刻中的次品的自动分拣和自动放置。另外，排出头84上设有与旋转输送盘6上工件位置相对应的真空排出吸头85，使排出头84能准确吸持次品，并放置于次品排出通道81上。
上述具体实施例仅为本发明效果较好的具体实施方式，凡与本发明的带机器人输送的自动镭射雕刻机相同或等同的结构，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带机器人输送的自动镭射雕刻机，包括机架(1)和电路控制器，其特征在于：所述机架(1)的侧部分别设有进料输送部件(2)和出料输送部件(3)，机架(1)上设有分别与进料输送部件(2)和出料输送部件(3)位置相对应并均与电路控制器电连接的取料机构(4)和出料机构(5)，机架(1)上设有至少一个位置相互对应并均与电路控制器电连接的旋转输送盘(6)和镭射雕刻部件(7)，旋转输送盘(6)分别与取料机构(4)和出料机构(5)位置相对应。
2.根据权利要求1所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述取料机构(4)包括依次活动铰接的工件夹头(401)、第一传动臂(402)、第二传动臂(403)和第三传动臂(404)，以及设于机架(1)上的传动座(405)，第三传动臂(404)与传动座(405)活动铰接，工件夹头(401)与旋转输送盘(6)位置相对应，工件夹头(401)上设有可吸取工件的真空进料吸头(406)。
3.根据权利要求2所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述第一传动臂(402)与第二传动臂(403)之间设有第一转动座(407)，第一转动座(407)分别与第一传动臂(402)旋转连接、与第二传动臂(403)活动铰接；第三传动臂(404)与传动座(405)之间设有第二转动座(408)，第二转动座(408)分别与第三传动臂(404)活动铰接、与传动座(405)旋转连接。
4.根据权利要求2所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述机架(1)上设有至少一个位于传动座(405)侧部的中转送料机构，中转送料机构包括设于机架(1)上的翻转中转缸(409)及设于翻转中转缸(409)转轴上的翻转中转板(410)，翻转中转板(410)上设有与工件位置相对应的真空中转吸头(411)，翻转中转板(410)分别与旋转输送盘(6)和工件夹头(401)位置相对应。
5.根据权利要求1所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述出料机构(5)包括设于机架(1)上的翻转出料缸(51)及设于翻转出料缸(51)转轴上的翻转出料板(52)，翻转出料板(52)上设有与工件位置相对应的真空出料吸头(53)，翻转出料板(52)分别与旋转输送盘(6)和出料输送部件(3)位置相对应。
6.根据权利要求1所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述旋转输送盘(6)上设有与工件相配的模腔(61)，旋转输送盘(6)与设于机架(1)内的分度电机的转轴连接。
7.根据权利要求6所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述机架(1)上设有分别与旋转输送盘(6)的进料端和旋转输送盘(6)的出料端位置相对应的厚度检测器(62)和电阻检测器(63)。
8.根据权利要求7所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述厚度检测器(62)和电阻检测器(63)与机架(1)之间分别设有可驱动厚度检测器(62)和电阻检测器(63)上下移动及转动的夹紧缸(64)。
9.根据权利要求1所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述机架(1)上设有次品排出机构(8)、与次品排出机构(8)位置相对应的次品排出通道(81)。
10.根据权利要求9所述带机器人输送的自动镭射雕刻机，其特征在于：所述次品排出机构(8)包括设于与镭射雕刻部件(7)相对的一侧处的排出座体(82)、设于排出座体(82)上并可绕轴旋转的排出连接座(83)、设于排出连接座(83)上并可作竖向移动的排出头(84)，排出头(84)上设有与旋转输送盘(6)上工件位置相对应的真空排出吸头(85)。
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