CN106585119B - 用于齿轮的自动打标机 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了用于齿轮的自动打标机，包括工作台以及从左往右依次设置在工作台上用来对齿轮进行批量输送的进料机构、用来检测齿轮尺寸是否符合标准的检测机构、用来夹紧齿轮的夹紧机构以及对齿轮进行打标的激光头；所述进料机构包括设置在工作台上的振动电机以及被振动电机振动的料斗，所述料斗的底端设置有仅供一个齿轮通过的引导管，所述引导管外包裹有可间歇摆动的转向管；所述转向管可将齿轮穿过所述检测机构传递到所述夹紧机构。本专利申请能够自动传递齿轮，避免操作者一个一个取放齿轮，减小了操作者的工作量。

Description

用于齿轮的自动打标机

技术领域

本发明属于特征在于有选择地向印刷材料或转印材料提供照射领域，涉及一种用于齿轮的自动打标机。

背景技术

打标是指在合格产品上进行标记用来区分合格品和不合格品的操作。在机械生产行业，常常用激光来对产品进行打标。齿轮作为机械生产行业的标准生产件，一般都会在齿轮的外表面上打上诸如型号或批号之类的标记，不仅用来区分合格品和非合格品，还用来对这种齿轮的类型和批次进行说明。

现在齿轮的打标操作一般是直接将质检部检验合格的齿轮拿来激光打标。现在常用的打标机包括用来放置齿轮的工作台、设置在工作台上的支架以及设置在支架上的激光头。操作时需要操作者一个个地将齿轮摆放在工作台正对激光头的位置上，然后启动激光头，由激光头逐个对齿轮进行打标。在打标过程中，需要操作者不断地取放齿轮，操作十分繁琐，操作者工作量较大，不利于提高打标的操作效率和缩短打标时间。

因为操作者工作量太大，还会增加取放失误率，会将非合格品当作合格品放到工作台上进行打标。这会使不合格品被打标当作合格品流进市场。会打击企业产品整体对外形象。而如果要在打标之前再让操作者进行一次检验，又会极大地浪费人工且进一步增加操作者的工作量，恶性循环地增大失误率。

因此，现在急需研制出一种能够自动传递齿轮并进行自动对准的自动打标机，用来减少操作者工作量，避免因为操作者过度劳累而产生的失误率。

发明内容

本发明意在提供一种用于齿轮的自动打标机，以解决现有打标机需要操作者逐一放置齿轮而增加操作者操作量的问题。

方案一：本方案中的用于齿轮的自动打标机，包括工作台以及从左往右依次设置在工作台上用来对齿轮进行批量输送的进料机构、用来检测齿轮尺寸是否合格的检测机构、用来夹紧齿轮的夹紧机构以及对齿轮进行打标的激光头；所述进料机构包括设置在工作台上的振动电机以及被振动电机振动的料斗，所述料斗的底端设置有仅供一个齿轮通过的引导管，所述引导管外包裹有可向检测机构间歇摆动的转向管；所述转向管可以将齿轮传递到供合格齿轮通过的检测机构中；所述检测机构与所述夹紧机构连通。

工作原理及有益效果：

使用时，先启动用于齿轮的自动打标机，将一批齿轮直接放到料斗中。振动电机带动料斗做振动，在振动过程中，料斗将一个个齿轮逐渐振动到料斗与引导管的交界处，使齿轮落到引导管中，并随着引导管落进包裹引导管的转向管。齿轮在随着转向管摆动的过程中储蓄能量。当齿轮下落到转向管的底端时，转向管在摆动靠近检测机构的时候，将齿轮甩向检测机构。当齿轮为合格齿轮时，合格齿轮通过检测机构并在惯性作用下进入到夹紧机构夹紧，进而被激光头打标。当齿轮为不合格齿轮时，不能通过检测机构进行后面的打标操作。

引导管只容许一个齿轮通过，方便后面对每个齿轮进行的逐一打标。转向管包裹引导管，使转向管在摆动过程中仍然能接住从引导管内落下来的齿轮。齿轮在沿着转向管下落的时候也会随着转向管的摆动而不断为后面的运动储蓄能量。当齿轮运动到转向管底端，被转向管甩向检测机构时，只有尺寸合格的齿轮能够穿过检测机构，其他的不合格齿轮则会被阻挡不能通过检测机构。此时，只需要在转向管与检测机构的交界处的工作台上放上收集框，则可以将不合格齿轮进行收集，而不需要操作者一个个地取放，有效减少了操作者的工作量，实现传送和检测的自动化。

本发明利用了惯性作用，将随着转向管运动的齿轮通过惯性来自动地进行检测和夹紧和打标。齿轮行进的路线，即各个机构之间的连通通道都是被固定好的，这使齿轮是自动进入到夹紧机构的夹紧状态的，不再需要人为地调整齿轮的位置。本发明不仅有效减少了操作者的工作量，使操作者不用再一一取放齿轮，还使整个打标过程都变得自动化，减少人为失误。尤其是在齿轮进入到夹紧机构前，必须先通过检测机构，这使得激光头只能在合格的齿轮上进行打标，在减少操作者工作量的基础上，有效降低了操作失误率，不会再出现在不合格齿轮上打标的情况。极大地提高了产品对外的一致性。

方案二：进一步，所述检测机构包括用来检测齿轮外廓形状和尺寸的径向可张开的模型管以及设置在工作台上用来支撑模型管的第一支撑座；所述模型管的内壁在经过待测齿轮的撞击后形成供待测齿轮通过的检测通道，所述检测通道的截面形状与待测齿轮的外廓形状相同。

通过模型管的内壁能够将与模型管内壁形状尺寸相匹配的齿轮放行通过，能够快速地对齿轮进行检测，防止不合格的齿轮通过模型管进入到后面的夹紧机构中。

方案三：进一步，所述夹紧机构包括与模型管连通的夹紧管，所述夹紧管远离模型管的周向位置上铰接有用来夹紧齿轮的U型钩；所述夹紧管内设有可使激光头向齿轮运动的行程开关，所述U型钩可随着激光头向齿轮运动而逐渐夹紧齿轮。

当合格的齿轮穿过模型管时，因为惯性作用会继续前进穿进与模型管连通且彼此对齐的夹紧管中。齿轮在夹紧管中时，齿轮的右边即齿轮运动方向的一面率先触碰到U型钩向上翘起的外边，在齿轮向右运动的惯性冲力下，使铰接在夹紧管上的U型钩逐渐向靠进激光头的方向转动。齿轮的最右端顶住U型钩的外边向右推动U型钩向左转动，U型钩的内边在转动过程中继续使齿轮向右运动，直至整个U型钩卡进，齿轮呈竖直状态夹紧。随着齿轮自身的惯性运动就可以轻松完成夹紧操作，方便快捷。在齿轮不断向右运动的过程中，触碰到夹紧管内的行程开关，使激光头向被夹紧的齿轮靠近，有利于后面的激光打标。

方案四：进一步，所述工作台上设有支撑架，所述支撑架上设有用来推动激光头向齿轮运动的伸缩杆；所述伸缩杆与每个U型钩之间分别连接有两个彼此铰接的连接条；两个连接条之间设置有与夹紧管同轴的固定环；所有连接条均铰接在固定环上。

齿轮的惯性作用使U型钩夹紧齿轮，同时打开行程开关使激光头向靠近齿轮的方向运动，激光头在运动过程中使伸缩杆推动与之连接的连接条，在固定环的带动下使连接U型钩的连接条向左推动U型钩，使整个U型钩向左转动，更加夹紧齿轮。整个过程是一个相互促进的过程。

方案五：进一步，所述振动电机与所述料斗之间连接有用来支撑料斗的连接座；所述转向管铰接在连接座上；且所述转向管的铰接点连接有用来带动转向管摆动的电动机。

振动电机通过连接座带动料斗运动，转向管通过电动机带动进行间歇摆动。

方案六：进一步，所述伸缩杆为电动伸缩杆，且所述伸缩杆与行程开关电连接。

行程开关被触动后，伸缩杆被启动，伸缩杆推动激光头向齿轮靠近，对齿轮打标。在激光头完成在齿轮上打标后，伸缩杆向右运动缩短，拉动与之连接的连接条和固定环，使U型钩向右转动。U型钩在向右转动的过程中，释放被夹紧的齿轮，同时U型钩的外边在转动过程中有一个向左推齿轮的力，使齿轮在惯性作用下能够缓慢向左运动。此外，在齿轮被激光打标的时候，激光头作用在齿轮上的力也给了齿轮一个向左运动的细微的推力。这些都使齿轮在被释放后能够缓慢地向左运动。因为模型管和夹紧管之间存在有供齿轮通过的缝隙，当齿轮运动速度较慢时，齿轮会通过这个缝隙掉落到工作台上。此时，只需要在模型管和夹紧管之间的工作台上放上收集框，就可以将打标过的合格品进行收集，而不需要操作者一一取放。整个打标过程都是自动化进行，有效减少操作者的工作量。且在打标前能够对齿轮进行检测，只有检测合格的齿轮才能被打标，有效减少了误操作的情况。

方案七：进一步，所述模型管与所述第一支撑座螺纹连接。

能够方便地更换不同尺寸的模型管，使不同尺寸的齿轮都能够通过本发明进行打标，增加本发明的适用范围。

方案八：进一步，所述U型钩表面涂有荧光陶瓷层，所述荧光陶瓷层为荧光粉和陶瓷颗粒的混合粘结层。

激光打标的原理是将激光打在物体的表面，使光能产生内能，加热被照射的物体表面，对物体表面形成切割以此留下标记进行打标。荧光粉具有自发辐射效应，能自己发光，激光很难穿过荧光照射到荧光陶瓷层的表面使其被加热产生切割作用，所以，基本上激光对上涂有荧光陶瓷层的U型钩法进行打标，只有通过多个U型钩露出来的齿轮部分对齿轮上打标，增加了U型钩的使用寿命。陶瓷颗粒具有较强的反射能力，使激光不易聚集到陶瓷颗粒表面对齐进行切割。而陶瓷颗粒和荧光粉混合粘结的粘结层，相比于直接粘贴整块荧光片，荧光粉彼此之间不会十分紧密，使整个荧光层散发的荧光较微弱，不会影响激光穿过U型钩对其夹紧的齿轮进行打标操作。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：料斗1、引导管2、转向管3、连接座4、振动电机5、工作台6、模型管7、第一支撑座8、第二支撑座9、夹紧管10、行程开关11、U型钩12、连接条13、固定环14、激光头15、伸缩杆16、支撑架17。

用于齿轮的自动打标机，包括工作台6以及从左往右依次设置在工作台6上用来对齿轮进行批量输送的进料机构、用来检测齿轮尺寸是否符合标准的检测机构、用来夹紧齿轮的夹紧机构以及对齿轮进行打标的激光头15。进料机构包括设置在工作台6上的振动电机5以及被振动电机5振动的料斗1，振动电机5与料斗1之间连接有用来支撑料斗1的连接座4；料斗1的底端设置有仅供一个齿轮通过的锥形的引导管2，引导管2外包围有可间歇摆动的转向管3；转向管3铰接在连接座4上；且转向管3的铰接点连接有用来带动转向管3摆动的电动机。转向管3用来包裹引导管2的部分为从上往下逐渐变小的梯形结构，下面的部分为向检测机构倾斜，直至靠近检测机构的部分与检测机构平齐，使齿轮能够在被转向管3甩出去后可以沿着转向管3和检测机构、夹紧机构构建的水平通道在惯性作用下前进。

转向管3可将齿轮穿过检测机构传递到夹紧机构。检测机构包括用来检测齿轮外廓形状和尺寸的模型管7以及设置在工作台6上用来支撑模型管7的第一支撑座8；模型管7的内壁形状与待测齿轮的外廓形状相同。其中模型管7的内壁上连接有一层弹性层，当齿轮在撞击到模型管时，挤压弹性层打开供齿轮通过的检测通道。当齿轮的形状和大小在模型管7所限定出来的形状和尺寸范围时，齿轮在惯性作用下沿着模型管7内被挤压出来的检测通道穿过模型管7。当齿轮不合格的时候，齿轮无法撞开并挤压弹性层，使模型管7内形成可供齿轮通过的检测通道。因此，当齿轮的形状或者是尺寸不符合规定的时候，齿轮被模型管7上的弹性层阻挡反弹回工作台上。模型管7与第一支撑座8螺纹连接，可以很方便地针对不同形状尺寸的齿轮更换不同的模型管7，方便对不同模型管7的打标前的检测，防止误操作。

夹紧机构包括与模型管7连通的夹紧管10，夹紧管10远离模型管7的周向位置上铰接有用来夹紧齿轮的至少三个均匀分布在夹紧管10周向位置上的U型钩12；夹紧管10内设有可使激光头15向齿轮运动的行程开关11，U型钩12可随着激光头15向齿轮运动而逐渐夹紧齿轮。

工作台6上设有支撑架17，支撑架17上设有用来推动激光头15向齿轮运动的伸缩杆16；伸缩杆16与每个U型钩12之间分别连接有两个彼此铰接的连接条13；两个连接条13之间设置有与夹紧管10同轴的固定环14；所有连接条13均铰接在固定环14上。伸缩杆16为电动伸缩杆，且伸缩杆16与行程开关11电连接。

U型钩12表面涂有荧光陶瓷层，荧光陶瓷层为荧光粉和陶瓷颗粒的混合粘结层。

激光打标的原理是将激光打在物体的表面，使光能产生内能，加热被照射的物体表面，对物体表面形成切割以此留下标记进行打标。荧光粉具有自发辐射效应，能自己发光，激光很难穿过荧光照射到荧光陶瓷层的表面使其被加热产生切割作用，所以，基本上激光对上涂有荧光陶瓷层的U型钩12法进行打标，只有通过多个U型钩12露出来的齿轮部分对齿轮上打标，增加了U型钩12的使用寿命。陶瓷颗粒具有较强的反射能力，使激光不易聚集到陶瓷颗粒表面对齐进行切割。而陶瓷颗粒和荧光粉混合粘结的粘结层，相比于直接粘贴整块荧光片，荧光粉彼此之间不会十分紧密，使整个荧光层散发的荧光较微弱，不会影响激光穿过U型钩12对其夹紧的齿轮进行打标操作。

使用时，先启动用于齿轮的自动打标机，将一批齿轮直接放到料斗1中。振动电机5动过连接座4带动料斗1做振动，在振动过程中，料斗1将一个个齿轮逐渐振动到料斗1与引导管2的交界处，使齿轮落到引导管2中，并随着引导管2落进包裹引导管2的转向管3。转向管3铰接在连接座4上，随着电动机做间歇摆动。齿轮在随着转向管3摆动的过程中储蓄能量。当齿轮下落到转向管3的底端时，转向管3在从左往右靠近模型管7的时候，将齿轮甩进模型管7中。如果齿轮的外廓形状和尺寸与模型管7内壁的形状尺寸相匹配，即齿轮是合格的，则齿轮会在惯性作用下穿过模型管7并进入到与模型管7连通的夹紧管10中。当齿轮的形状尺寸与模型管7内壁的形状尺寸不相匹配时，即齿轮不合格时，齿轮不能进入到模型管7中，反而会因为在转向管3向右甩动的过程中被模型管7阻挡而向左被弹出去。此时，只需要在左边的对应位置放上收集框，则可以将不合格齿轮进行收集，而不需要操作者一个个地取放，有效减少了操作者的工作量，实现传送和检测的自动化。

当合格的齿轮穿过模型管7时，因为惯性作用会继续前进穿进与模型管7连通且彼此对齐的夹紧管10中。齿轮在夹紧管10中时，齿轮的右边即齿轮运动方向的一面率先触碰到U型钩12向上翘起的外边，在齿轮向右运动的惯性冲力下，使铰接在夹紧管10上的U型钩12逐渐向靠进激光头15的方向转动。齿轮的最右端顶住U型钩12的外边向右推动U型钩12向左转动，U型钩12的内边在转动过程中继续使齿轮向右运动，直至整个U型钩12卡进，齿轮被呈竖直状态夹紧。在齿轮不断向右运动的过程中，触碰到夹紧管10内的行程开关11，触动行程开关11使与其电连接的伸缩杆16开始推动激光头15朝夹紧齿轮的U型钩12运动。当U型钩12完全夹紧齿轮时，激光头15也到了适合打标的位置。激光头15的启动开关与行程开关11之间连接有普通的延时电路，其延时时间就是激光头15被推动到适合打标位置上的时间。在这里，先是齿轮的惯性作用使U型钩12夹紧齿轮，同时打开行程开关11使伸缩杆16推动激光头15运动，然后是激光头15在运动过程中使伸缩杆16推动与之连接的连接条13，在固定环14的带动下使连接U型钩12的连接条13向左推动U型钩12，使整个U型钩12向左转动，更加夹紧齿轮。整个过程是一个相互促进的过程。

在激光头15完成在齿轮上打标后，伸缩杆16向右运动缩短，拉动与之连接的连接条13和固定环14，使U型钩12向右转动。U型钩12在向右转动的过程中，释放被夹紧的齿轮，同时U型钩12的外边在转动过程中有一个向左推齿轮的力，使齿轮在惯性作用下能够缓慢向左运动。此外，在齿轮被激光打标的时候，激光头15作用在齿轮上的力也给了齿轮一个向左运动的细微的推力。这些都使齿轮在被释放后能够缓慢地向左运动。因为模型管7和夹紧管10之间存在有供齿轮通过的缝隙，当齿轮运动速度较慢时，齿轮会通过这个缝隙掉落到工作台6上。此时，只需要在模型管7和夹紧管10之间的工作台6上放上收集框，就可以将打标过的合格品进行收集，而不需要操作者一一取放。整个打标过程都是自动化进行，有效减少操作者的工作量。且在打标前能够对齿轮进行检测，只有检测合格的齿轮才能被打标，有效减少了误操作的情况。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.用于齿轮的自动打标机，包括工作台；其特征在于：还包括从左往右依次设置在工作台上用来对齿轮进行批量输送的进料机构、用来检测齿轮尺寸是否合格的检测机构、用来夹紧齿轮的夹紧机构以及对齿轮进行打标的激光头；所述进料机构包括设置在工作台上的振动电机以及被振动电机振动的料斗，所述料斗的底端设置有仅供一个齿轮通过的引导管，所述引导管外包裹有可向检测机构间歇摆动的转向管；所述转向管可以将齿轮传递到供合格齿轮通过的检测机构中；所述检测机构与所述夹紧机构连通。

2.根据权利要求1所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述检测机构包括用来检测齿轮外廓形状和尺寸的径向可张开的模型管以及设置在工作台上用来支撑模型管的第一支撑座；所述模型管的内壁在经过待测齿轮的撞击后形成供待测齿轮通过的检测通道，所述检测通道的截面形状与待测齿轮的外廓形状相同。

3.根据权利要求2所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述夹紧机构包括与模型管连通的夹紧管，所述夹紧管远离模型管的周向位置上铰接有用来夹紧齿轮的U型钩；所述夹紧管内设有可使激光头向齿轮运动的行程开关，所述U型钩可随着激光头向齿轮运动而逐渐夹紧齿轮。

4.根据权利要求3所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述工作台上设有支撑架，所述支撑架上设有用来推动激光头向齿轮运动的伸缩杆；所述伸缩杆与每个U型钩之间分别连接有两个彼此铰接的连接条；两个连接条之间设置有与夹紧管同轴的固定环；所有连接条均铰接在固定环上。

5.根据权利要求1所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述振动电机与所述料斗之间连接有用来支撑料斗的连接座；所述转向管铰接在连接座上；且所述转向管的铰接点连接有用来带动转向管摆动的电动机。

6.根据权利要求4所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述伸缩杆为电动伸缩杆，且所述伸缩杆与行程开关电连接。

7.根据权利要求2所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述模型管与所述第一支撑座螺纹连接。

8.根据权利要求3所述的用于齿轮的自动打标机，其特征在于：所述U型钩表面涂有荧光陶瓷层，所述荧光陶瓷层为荧光粉和陶瓷颗粒的混合粘结层。