CN106735919A - 齿轮激光打标装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了齿轮激光打标装置，包括工作台、设置在工作台上的支架、设置在支架上的激光头，所述工作台上设置有用来装载齿轮托盘座；所述托盘座位于所述激光头的下方，所述激光头与所述托盘座之间设置有挡板；所述托盘座上设置有用来固定齿轮的定模柱以及可沿定模柱径向移动的多个处于同一圆周上的动模块；所述挡板与其中一个动模块连接，并随着动模块的移动而移动；所述挡板上设置有可供激光头穿过的导孔。本申请能够在打标前检测齿轮是否合格，有效避免了在不合格齿轮上进行打标的误操作。

Description

齿轮激光打标装置

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，涉及一种齿轮激光打标装置。

背景技术

齿轮是常用的标准机械零件。在齿轮生产完成后，需要对齿轮的各项参数进行检测，检测合格后才能进行打标，打标后的齿轮才能出厂销售。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。现在常用的激光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。操作者直接将齿轮摆放在工作台正对激光头的位置上，然后直接启动激光头对齿轮进行打标。

但是，因为厂区内有各种盛放齿轮的箱子，且因为人为操作难免会出现失误，操作者拿到的齿轮并不一定就是检验合格的齿轮。如果因为操作者拿错了齿轮，而在不经测验的情况下直接打标，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。因此，现在急需研制出一种能够在打标过程中不会对不合格齿轮进行打标的激光打标装置。

发明内容

本发明意在提供一种不会发生误操作，只能在合格齿轮上进行打标的齿轮激光打标装置。

方案一：本方案中的齿轮激光打标装置，包括工作台、设置在工作台上的支架以及设置在支架上的激光头，所述工作台上设置有用来装载齿轮的托盘座；所述托盘座位于所述激光头的下方，所述激光头与所述托盘座之间设置有挡板；所述托盘座上设置有用来固定齿轮的定模柱以及可沿定模柱径向移动的多个处于同一圆周上的动模块；所述挡板与其中一个动模块连接，并随着动模块的移动而移动；所述挡板上设置有可供激光头穿过的导孔。

词语解释：

打标指在物体上进行刻画等操作以便在物体上形成标记。

工作原理及有益效果：

工作时，将齿轮放到托盘座上，使齿轮的中心穿过定模柱，齿轮被定模柱固定在托盘座上，调节动模块，使动模块沿着定模柱的径向向内移动，直至将齿轮卡紧。当动模块移动时，与动模块连接的挡板跟着移动。当动模块将齿轮卡紧静止时，挡板也静止在激光头和齿轮之间。如果齿轮的尺寸合格时，挡板上的导孔位于激光头的正下方，激光头可以穿过导孔而在齿轮上进行激光打标。如果齿轮的尺寸不合格，不满足设计要求的时候，挡板上导孔的位置不能与激光头正相对，当激光头向下打标的时候不能打在齿轮上。

动模块有多个，且处于同一圆周上，因为齿轮的外廓是对称的规则形状，所以基本上每个动模块都可以和齿轮接触，使这些动模块可以和定模柱一起将齿轮卡紧在托盘座上。

动模块沿着定模柱的径向运动，可以将齿轮在被定模柱固定住圆心的情况下，将齿轮的外廓也从外向内夹紧。动模块的径向运动，可以使齿轮很方便地套在定模柱上或者从定模柱上取下。通过动模块和定模柱，可以检测出齿轮的内圆和外轮廓是否符合设计要求。如果符合，与挡板连接的动模块才能达到预设位置，使激光头和挡板上的导孔正相对。通过动模块和定模柱能够直观且快速地测试出齿轮是否合格，避免误将不合格的产品当作合格产品进行打标。

挡板与动模块连接并随着动模块的移动而移动，在移动动模块的时候挡板随着运动，当动模块夹紧齿轮时，动模块和挡板都变为静止。激光头可以很方便地向下打在挡板上或者穿过挡板打在齿轮上。因为挡板直接和动模块连接，所以可以很快速地得到动模块在夹紧齿轮后的最后位置，挡板根据动模块的位置快速调节自己的位置，能够使激光头在动模块将齿轮固定好后快速向下打标。有效缩短了两个步骤之间的时间。

导孔可以引导激光头穿过导孔在齿轮上打标。当导孔和激光头正相对时，整个动模块确定的齿轮的位置相对激光头而言也是固定的，使激光头打在每个齿轮上的位置是一样的，增加齿轮外观的一致性。

动模块和定模柱都是设置在托盘座上的，当需要对另一种齿轮进行打标时，只需要更换另一种托盘座即可。使齿轮激光打标装置能够对不同尺寸大小的齿轮进行打标操作，增强齿轮激光打标装置的适用范围。

本发明在将齿轮固定在托盘座上的时候，就通过定模柱和动模块对齿轮的夹紧对齿轮进行了检测，根据齿轮的检测结果可以调节挡板的位置，使激光头能够穿过导孔的位置在合格的齿轮上进行打标。或者使激光头打在挡板上，阻止激光头对不合格的齿轮进行打标。整个操作简单快捷，可以有效防止操作人员的误操作，避免将不合格的齿轮当作合格的齿轮而被打标流出。

方案二：进一步，所述定模柱包括固定连接托盘座中心位置上的固定柱和设置在固定柱周向位置且可沿固定柱径向伸缩的弹性胀紧套。

固定柱固定连接在托盘座的中心位置，使齿轮套在定模柱上时就已经确定了齿轮在托盘座上的位置。当齿轮套向定模柱时，弹性胀紧套收缩，齿轮套进定模柱上，然后弹性胀紧套恢复原来的形状抵紧齿轮，使齿轮被固定在定模柱上。

方案三：进一步，所述固定柱伸进所述托盘座的部分为埋藏部，所述埋藏部螺纹连接有连接环，所述连接环与每个动模块之间连接有支撑条。

当转动齿轮时，齿轮带动固定柱转动，使螺纹连接在埋藏部的连接环进行向上运动或者向下运动，带动动模块径向向外运动或径向向内运动。即当沿着一个方向转动齿轮时，可以使动模块向内夹紧齿轮或者向外运动松开齿轮，能够方便地将齿轮夹紧或者松开。

方案四：进一步，所述固定柱上径向设置有多个水平的导向条，每个导向条均穿过对应的动模块的底部，动模块可沿着导向条滑动。

动模块在被连接环带动的时候，沿着水平的导向条运动，使多个动模块可以在同一水平面上向内径向运动或向外径向运动，使这些动模块能够将齿轮夹紧。

方案五：进一步，所述挡板水平设置，且挡板的顶面和底面分别垂直连接有上支撑柱和下支撑柱；所述上支柱滑动连接在支架上，所述下支撑柱固定连接在动模块上；且所述上支撑柱和下支撑柱相对设置。

将挡板用相对设置的上支撑柱和下支撑柱分别连接在支架上和动模块上，相比于只有一个支撑点的情况，能够使挡板在移动过程中更加平稳地保持水平状态，使在动模块夹紧齿轮后挡板能够更快地变为静止。避免影响激光头穿过导孔对齿轮进行打标。

方案六：进一步，所述动模块包括竖直部和水平部；所述水平部伸进托盘座内且穿过导向条；所述水平部的顶面与所述托盘座的顶面平齐；所述竖直部靠近定模柱的一端为与齿轮外廓匹配的楔形部。

通过楔形部，可以使动模块与齿轮外廓紧密贴合，使动模块能够夹紧齿轮。通过水平部和楔形部一起形成一个包裹齿轮的L型结构，使动模块能够在齿轮的底面和外廓处使力，能够更加快速且牢固地将齿轮夹紧。

方案七：进一步，所述挡片采用表明涂有荧光陶瓷层的铝片。

铝有高反射率和热传导率，非常难被激光切割，用铝片做成的挡板可以有效防止激光在多次使用后打穿挡板，增加了挡板的使用时间，有效避免了激光穿过挡板对不合格的齿轮进行打标。通过涂在铝片上的荧光陶瓷层，可以有效防止铝片氧化。

方案八：进一步，所述荧光陶瓷层包括上下层叠设置的荧光层和陶瓷层；其中，荧光层和陶瓷层之间连接有散热胶；所述荧光层包括通过散热胶涂覆在陶瓷层上的荧光粉；所述陶瓷层包括通过散热胶涂覆在铝片上的陶瓷颗粒。

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挡板无法进行打标，只有通过导孔在能在漏出来的齿轮上打标。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。而散热胶，本身具有较好的散热性，使热量不容易聚集，难以达到能够产生切割打标作用的热量。

通过散热胶，将荧光层和陶瓷层层叠设置在一起，使铝片表面形成双层防御，降低了荧光陶瓷层被打穿的可能性。同时，通过散热胶粘合荧光粉形成荧光层，相比于直接粘贴整块荧光片，用荧光粉和散热胶能够产生较大的空隙，使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，不会影响激光穿过导孔对齿轮进行打标操作。通过散热胶将陶瓷颗粒涂覆在铝片上，能够比粘贴整块陶瓷片相比，使挡板更加轻盈，可以及时随着动模块移动，不会给上支撑柱和下支撑柱带来较大的负担；同时，散热胶具有较强的粘性和散热性，通过散热胶涂覆的陶瓷颗粒不仅能够仅仅地包裹在铝片外，还能够将荧光层和铝片上的热量散发出去，使激光难以在挡板上完成切割打标操作。有效增加了挡板的使用寿命。

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：工作台1、支架2、激光头3、托盘座4、荧光陶瓷层5、纯铝片6、导孔7、固定柱8、弹性胀紧套9、竖直部10、水平部11、埋藏部12、连接环13、导向条14、支撑条15、上支撑柱16、下支撑柱17。

如图1所示，齿轮激光打标装置，包括工作台1、设置在工作台1上的支架2、设置在支架2上的激光头3，工作台1上设置有用来装载齿轮托盘座4；托盘座4位于激光头3的下方，激光头3与托盘座4之间设置有挡板。

托盘座4上设置有用来固定齿轮的定模柱以及可沿定模柱径向移动的多个处于同一圆周上的动模块。

定模柱包括固定连接托盘座4中心位置上的固定柱8和设置在固定柱8周向位置且可沿固定柱8径向位置伸缩的弹性胀紧套9。固定柱8固定连接在托盘座4的中心位置，使齿轮套在定模柱上时就已经确定了齿轮在托盘座4上的位置。当齿轮套向定模柱时，弹性胀紧套9收缩，齿轮套进定模柱上，然后弹性胀紧套9恢复原来的形状抵紧齿轮，使齿轮被固定在定模柱上。

固定柱8包括伸进托盘座4的埋藏部12，埋藏部12螺纹连接有连接环13，连接环13与每个动模块之间连接有支撑条15。

当转动齿轮时，齿轮带动固定柱8转动，使螺纹连接在埋藏部12的连接环13进行向上运动或者向下运动，带动动模块径向向外运动或径向向内运动。即当沿着一个方向转动齿轮时，可以使动模块向内夹紧齿轮或者向外运动松开齿轮，能够方便地将齿轮夹紧或者松开。

固定柱8上径向设置有多个水平的导向条14，每个导向条14均穿过对应的动模块的底部，动模块可沿着导向条14滑动。

动模块在被连接环13带动的时候，沿着水平的导向条14运动，使多个动模块可以在同一水平面上向内径向运动或向外径向运动，使这些动模块能够将齿轮夹紧。

动模块包括竖直设置的竖直部10和水平设置的水平部11；水平部11伸进托盘座4内且穿过导向条14；水平部11的顶面与托盘座4的顶面平齐；竖直部10靠近定模柱的一端为与齿轮外廓匹配的楔形部。

通过楔形部，可以使动模块与齿轮外廓紧密贴合，使动模块能够夹紧齿轮。通过水平部11和楔形部一起形成一个包裹齿轮的L型结构，使动模块能够在齿轮的底面和外廓处使力，能够更加快速且牢固地将齿轮夹紧。

挡板与其中一个动模块连接，并随着动模块的移动而移动；挡板上设置有可供激光头3穿过的导孔7。

挡板水平设置，且挡板的顶面和底面分别垂直连接有上支撑柱16和下支撑柱；上支柱滑动连接在支架2上，下支撑柱17固定连接在动模块审；且上支撑柱16和下支撑柱相对设置。

将挡板用相对设置的上支撑柱16和下支撑柱分别连接在支架2上和动模块上，相比于只有一个支撑点的情况，能够使挡板在移动过程中更加平稳地保持水平状态，使在动模块夹紧齿轮后挡板能够更快地变为静止。避免影响激光头3穿过导孔7对齿轮进行打标。

挡片采用表明涂有荧光陶瓷层5的纯铝片6。

纯铝有高反射率和热传导率，因为其高纯度非常难被激光切割，用纯铝片6做成的挡板可以有效防止激光在多次使用后打穿挡板，增加了挡板的使用时间，有效避免了激光穿过挡板对不合格的齿轮进行打标。通过涂在纯铝片6上的荧光陶瓷层5，可以有效防止纯铝片6氧化。

方案八：进一步，荧光陶瓷层5包括上下层叠设置的荧光层和陶瓷层；其中，荧光层和陶瓷层之间连接有散热胶；荧光层包括通过散热胶涂覆在陶瓷层上的荧光粉；陶瓷层包括通过散热胶涂覆在纯铝片6上的陶瓷颗粒。

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5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5的挡板无法进行打标，只有通过导孔7在能在漏出来的齿轮上打标。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。而散热胶，本身具有较好的散热性，使热量不容易聚集，难以达到能够产生切割打标作用的热量。

通过散热胶，将荧光层和陶瓷层层叠设置在一起，使纯铝片6表面形成双层防御，降低了荧光陶瓷层5被打穿的可能性。同时，通过散热胶粘合荧光粉形成荧光层，相比于直接粘贴整块荧光片，用荧光粉和散热胶能够产生较大的空隙，使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，不会影响激光穿过导孔7对齿轮进行打标操作。通过散热胶将陶瓷颗粒涂覆在纯铝片6上，能够比粘贴整块陶瓷片相比，使挡板更加轻盈，可以及时随着动模块移动，不会给上支撑柱16和下支撑柱带来较大的负担；同时，散热胶具有较强的粘性和散热性，通过散热胶涂覆的陶瓷颗粒不仅能够仅仅地包裹在纯铝片6外，还能够将荧光层和纯铝片6上的热量散发出去，使激光难以在挡板上完成切割打标操作。有效增加了挡板的使用寿命。

工作时，将齿轮放到托盘座4上，使齿轮的中心穿过定模柱，齿轮被定模柱固定在托盘座4上，调节动模块，使动模块沿着定模柱的径向向内移动，直至将齿轮卡紧。当动模块移动时，与动模块连接的挡板跟着移动。当动模块将齿轮卡紧静止时，挡板也静止在激光头3和齿轮之间。如果齿轮的尺寸合格时，动模块上的导孔7位于激光头3的正下方，激光头3可以穿过导孔7而在齿轮上进行激光打标。如果齿轮的尺寸不合格，机尺寸的尺寸不满足设计要求的时候，动模块上导孔7的位置不能与激光头3正相对，当激光头3向下打标的时候不能打在齿轮上。

动模块有多个，且处于同一圆周上，因为齿轮的外廓是对称的规则形状，所以基本上每个动模块都可以和齿轮接触，使这些动模块可以和定模柱一起将齿轮卡紧在托盘座4上。

动模块沿着定模柱的径向运动，可以将齿轮在被定模柱固定住圆心的情况下，将齿轮的外廓也从外向内夹紧。动模块的径向运动，可以使齿轮很方便地套在定模柱上或者从定模柱上取下。通过动模块和定模柱，可以检测出齿轮的内圆和外轮廓是否符合设计要求。如果符合，与挡板连接的动模块才能达到预设位置，使激光头3和挡板上的导孔7正相对。通过动模块和定模柱能够直观且快速地测试出齿轮是否合格，避免误将不合格的产品当作合格产品进行打标。

挡板与动模块连接并随着动模块的移动而移动，在移动动模块的时候挡板随着运动，当动模块夹紧齿轮时，动模块和挡板都变为静止。激光头3可以很方便地向下打在挡板上或者穿过挡板打在齿轮上。因为挡板直接和动模块连接，所以可以很快速地得到动模块在夹紧齿轮后的最后位置，挡板根据动模块的位置快速调节自己的位置，能够使激光头3在动模块将齿轮固定好后快速向下打标。有效缩短了两个步骤之间的时间。

导孔7可以引导激光头3穿过导孔7在齿轮上打标。当导孔7和激光头3正相对时，整个动模块确定的齿轮的位置相对激光头3而言也是固定的，使激光头3打在每个齿轮上的位置是一样的，增加齿轮外观的一致性。

动模块和定模柱都是设置在托盘座4上的，当需要对另一种齿轮进行打标时，只需要更换另一种托盘座4即可。使齿轮激光打标装置能够对不同尺寸大小的齿轮进行打标操作，增强齿轮激光打标装置的适用范围。

本发明在将齿轮固定在托盘座4上的时候，就通过定模柱和动模块对齿轮的夹紧对齿轮进行了检测，根据齿轮的检测结果可以调节挡板的位置，使激光头3能够穿过导孔7的位置在合格的齿轮上进行打标。或者使激光头3打在挡板上，阻止激光头3对不合格的齿轮进行打标。整个操作简单快捷，可以有效防止操作人员的误操作，避免将不合格的齿轮当作合格的齿轮而被打标流出。

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.齿轮激光打标装置，包括工作台、设置在工作台上的支架以及设置在支架上的激光头；其特征在于：所述工作台上设置有用来装载齿轮的托盘座；所述托盘座位于所述激光头的下方，所述激光头与所述托盘座之间设置有挡板；所述托盘座上设置有用来固定齿轮的定模柱以及可沿定模柱径向移动的多个处于同一圆周上的动模块；所述挡板与其中一个动模块连接，并随着动模块的移动而移动；所述挡板上设置有可供激光头穿过的导孔。

2.根据权利要求1所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述定模柱包括固定连接托盘座中心位置上的固定柱和设置在固定柱周向位置且可沿固定柱径向伸缩的弹性胀紧套。

3.根据权利要求2所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述固定柱伸进所述托盘座的部分为埋藏部，所述埋藏部螺纹连接有连接环，所述连接环与每个动模块之间连接有支撑条。

4.根据权利要求3所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述固定柱上径向设置有多个水平的导向条，每个导向条均穿过对应的动模块的底部，动模块可沿着导向条滑动。

5.根据权利要求1所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述挡板水平设置，且挡板的顶面和底面分别垂直连接有上支撑柱和下支撑柱；所述上支柱滑动连接在支架上，所述下支撑柱固定连接在动模块上；且所述上支撑柱和下支撑柱相对设置。

6.根据权利要求4所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述动模块包括竖直部和水平部；所述水平部伸进托盘座内且穿过导向条；所述水平部的顶面与所述托盘座的顶面平齐；所述竖直部靠近定模柱的一端为与齿轮外廓匹配的楔形部。

7.根据权利要求1所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述挡片采用表明涂有荧光陶瓷层的铝片。

8.根据权利要求7所述的齿轮激光打标装置，其特征在于：所述荧光陶瓷层包括上下层叠设置的荧光层和陶瓷层；其中，荧光层和陶瓷层之间连接有散热胶；所述荧光层包括通过散热胶涂覆在陶瓷层上的荧光粉；所述陶瓷层包括通过散热胶涂覆在铝片上的陶瓷颗粒。