CN108161217A - 一种让位型同轴影像激光打标机及其打标方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种让位型同轴影像激光打标机，包括壳体，所述壳体内设有扫描部、照相部和工作台，所述工作台沿壳体的长度方向依次包括至少一个置料区、至少一个功位区和至少一个出料区；所述扫描部包括激光器和横架，所述横架设在所述壳体内部的一侧，所述激光器以沿所述壳体宽度方向往复移动的方式设在所述功位区上方的横架上，所述激光器移动至功位区上方时位于横架的功位侧，所述激光器移动至功位侧相对侧的横架上时，位于横架的静止侧；所述照相部以其照相路径与位于功位侧的激光器发出的激光束同轴的方式设在所述扫描部上方的壳体顶部，所述照相部的拍照范围覆盖所述功位区，以解决打标设备对纸张打标时不良率高的缺陷。

Description

一种让位型同轴影像激光打标机及其打标方法

技术领域

本发明涉及激光打标设备技术领域，特别涉及一种让位型同轴影像激光打标机及其打标方法。

背景技术

激光打标机现已广泛的应用在了人们的生活中，现有的激光打标机大多利用振镜系统将激光束反射至物体上，通过振镜片的转动，引导激光束的轨迹，实现目标形状的打标或切割，但是由于振镜片是在一定角度旋转的，那就导致激光器发出的激光束的照射始终是在一个幅度范围内的，这就产生了一些问题，在打标物体为较薄的纸张(如贺卡)时，需要把待打标纸张单张移动至功位区，进行打标，但是在移动过程中，由于纸张很轻，因此在置放纸张时，会出现放歪的情况，使纸张边缘不能与功位区边缘对应，歪斜的纸张会影响打标的精度，产生不良品，在长时间的作业中，会产生很多不良品，影响效率。

发明内容

本发明是鉴于上述问题作出的，通过提供一种让位型同轴影像激光打标机，以解决在对较薄的纸张进行打标时，能保证所有纸张的打印区域一致，不会出现不良品，具体的，包括壳体，所述壳体内设有扫描部、照相部和工作台，所述工作台沿壳体的长度方向依次包括至少一个置料区、至少一个功位区和至少一个出料区；

所述扫描部包括激光器和横架，所述横架设在所述壳体内部的一侧，所述激光器以沿所述壳体宽度方向往复移动的方式设在所述功位区上方的横架上，所述激光器移动至功位区上方时位于横架的功位侧，所述激光器移动至功位侧相对侧的横架上时，位于横架的静止侧；

所述照相部以其照相路径与位于功位侧的激光器发出的激光束同轴的方式设在所述扫描部上方的壳体顶部，所述照相部的拍照范围覆盖所述功位区。

优选的，所述扫描部上以固定激光器运行轨迹的方式设有两个轨道，两个轨道之间的横架上以驱动激光器移动的方式设有驱动件。

具体的，上述结构通过轨道使激光器移动，既能保证激光器稳定的移动，也能保证轨道结构本身是稳固的，可以在安全性的基础上，提升工作效率。

优选的，所述轨道包括两个位置对称地设在横架上的轨道板，所述轨道板的长度方向与所述壳体宽度方向一致，所述轨道板上设有至少一个与所述轨道板滑动连接的轨道块，所述轨道块与所述激光器底部固定连接。

具体的，上述结构，能准确的定位激光器的移动，在对贺卡等纸片进行打标时，能保证激光器准确的往复移动，不会在移动路径上产生偏差。

优选的，所述驱动件包括驱动腔和驱动块，所述驱动腔为矩形且一侧开口的腔体，所述驱动腔内沿壳体宽度方向设有贯穿驱动腔的驱动杆，所述驱动块设在所述驱动腔内，所述驱动杆以其转动带动驱动块移动的方式穿过驱动块，所述驱动块与所述激光器底部固定连接。

具体的，激光器在驱动块的带动下移动，保证激光器按照要求进行移动，并且该结构与轨道板配合，提升了扫描部整体精确度。

优选的，所述驱动腔的开口处设有第一端罩和第二端罩，所述第一端罩和第二端罩的相对侧分别连接驱动块的两侧，所述第一端罩和第二端罩的相背侧分别连接所述驱动腔靠近功位侧和静止侧的两端。

具体的，上述结构保证了驱动块的移动不会因异物或废屑的影响而出现偏差，因为激光器的移动需要高精确度，才能保证不会出现不良品，因此上述结构保证了驱动腔的密封性，进一步提高了扫描部的使用寿命。

优选的，所述照相部包括调整件和照相体，所述调整件以控制照相体拍照角度的方式设在所述壳体的顶部。所述照相部还包括控制系统，所述控制系统分别与照相体和扫描部连接，照相体拍照后，通过控制系统分析，然后控制系统驱动扫描部进行移动和打标。

具体的，上述结构保证了在纸张出现放置歪斜的情况时，照相部对纸张进行拍照，然后，激光器按照照相部的拍照结果，更改打标范围，进而保持对不同的纸张打标一致的效果。

优选的，所述调整件为一端开口的圆柱形，所述圆柱形的开口处卡合连接球形关节，所述球形关节的另一端连接照相体。

具体的，上述结构方便对照相体的照相范围进行改动，以便于在对纸张打标有不同要求时，可以方便快捷的进行调整。

优选的，所述球形关节的另一端设有滑槽板，所述滑槽板靠近照相体的一侧滑动连接滑槽块，所述滑槽块的另一侧固定连接照相体。

具体的，上述结构保证了照相体与调整件可拆卸结构，便于按照不同要求对照相体进行更换和维护，另一方面，该结构保证了照相体在竖直方向的稳定，保证了照相精度。

优选的，所述调整件的表面以固定球形关节的方式设有至少一个固定件；所述滑槽板上以限制滑槽板和滑槽块位置关系的方式设有第二固定件。

具体的，上述结构对照相部整体结构进行限位，不会因设备运行产生晃动，提高了稳定性，保持了高精度。

进一步，本申请还提供了一种上述设备的打标方法的技术方案，具体的，所述激光器位于横架的静止侧时，工作台处于工作状态，置料区的待打标物在功位区的第一移动装置的驱动下移动至功位区上，将所述待打标物放置到功位区，所述工作台的第一移动装置移动至置料区的上方，照相部对功位区上的待打标物进行拍照，经拍照后，所述激光器向功位侧移动，所述激光器移动至功位侧上方使其发射的激光束与照相部同轴时停止，所述激光器工作；

所述激光器工作结束后，设置在出料区上方的第二移动装置将经过打标的成品物移动至出料区，所述激光器向横架的静止侧移动，所述第一移动装置将下一周期的待打标物移动至功位区上，将所述待打标物放置到功位区，所述工作台的第一移动装置移动至置料区的上方，进入下一个周期的打标工作；

所述第一移动装置和第二移动装置以同步移动的方式设在所述工作台上。

有益效果

上述结构的激光打标设备，在对贺卡等较薄的纸张进行打标时，通过照相部的拍照后，系统分析出纸张是否歪斜，然后驱动使激光器总能移动至覆盖纸张的位置，从而无论纸张是否放置歪斜，都能进行全面的打标，不会影响打标率。

同时，扫描部的结构保证了该设备能高效的运行，也提高了整体结构的稳定性。

附图说明

图1是表示实施例的让位型同轴影像激光打标机的立体图。

图2是表示实施例的扫描部的结构示意图。

图3是表示实施例的照相部的结构示意图。

图4是表示实施例的工作台的立体图。

图5是表示实施例的工作台的侧视图。

图6是表示实施例的换料平台的结构示意图。

图7是表示实施例的换料平台底部结构示意图。

图8是表示实施例的换料平台的结构示意图。

图9是表示实施例的工作台和扫描部位置结构示意图。

图10是表示实施例的同步板结构示意图。

图11是表示实施例的第一移动装置的立体图。

附图标记说明

1扫描部，11激光器，12横架，13轨道，14驱动件，15第一端罩，16第二端罩；

2照相部，21调整件，22照相体，23滑槽板，24滑槽块，25固定件，26第二固定件；

3工作台；

4置料区，41换料仓位，42换料平台，43引导槽，44导轮组，45底部导轨板，46底部导轮，47放料槽，48定位体，49内部感应器，411强风槽，412第一风口，413第二风口，421感应器，422门架，441上导轮，442下导轮，451导轮斜面，471推板，472横推板，473纵推板，474矩形孔，481定位孔，491外部感应器；

5功位区，51功位，52打标平台；

6出料区，61出料台；

7第一移动装置，71第一连板，72抓取爪，73吸盘，74稳定体，75稳定柱，76稳定块；

8第二移动装置，81第二连板，82夹取爪，83夹块；

9驱动轨道；

10同步板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例

本实施例中壳体的长度方向为自置料区到出料区的方向；壳体的宽度方向为垂直于壳体长度方向的方向。

如图1至11所示，本实施例提供了一种让位型同轴影像激光打标机，包括壳体，所述壳体内设有扫描部1、照相部2和工作台3，所述工作台3沿壳体的长度方向依次包括至少一个置料区4、至少一个功位区5和至少一个出料区6；

所述扫描部1包括激光器11和横架12，所述横架12设在所述壳体内部的一侧端面上，所述激光器11以沿所述壳体宽度方向往复移动的方式设在所述功位区5上方的横架12上，所述激光器11移动至功位区5上方时位于横架的功位侧121，所述激光器11移动至功位侧121相对侧的横架12上时，位于横架的静止侧122；

所述照相部2以其照相路径与位于功位侧121的激光器11发出的激光束同轴的方式设在所述扫描部1上方的壳体顶部端面上，所述照相部2的拍照范围覆盖所述功位区5。

所述扫描部1上以固定激光器11运行轨迹的方式设有两个轨道13，两个轨道13之间的横架12上以驱动激光器11移动的方式设有驱动件14。

所述轨道13包括两个位置对称地设在横架12上的轨道板131，所述轨道板131的长度方向与所述壳体宽度方向一致，所述轨道板131上设有至少一个与所述轨道板131滑动连接的轨道块132，所述轨道块132与所述激光器11底端面固定连接。

所述驱动件14包括驱动腔141和驱动块142，所述驱动腔141为矩形且一侧开口的腔体，所述驱动腔141内沿壳体宽度方向设有贯穿驱动腔141的驱动杆143，所述驱动块142设在所述驱动腔141内，所述驱动杆143以其转动带动驱动块142移动的方式穿过驱动块142，所述驱动块142与所述激光器11底端面固定连接；所述驱动杆143为螺杆，所述驱动块142上设有与所述螺杆螺纹配合的穿孔。

如图2所示，所述驱动腔141的开口处设有第一端罩15和第二端罩16，所述第一端罩15和第二端罩16的相对侧分别连接驱动块142的两侧端面，所述第一端罩15和第二端罩16的相背侧分别连接所述驱动腔141靠近功位侧121和静止侧122的两侧端面。

所述照相部2包括调整件21和照相体22，所述调整件21以控制照相体22拍照角度的方式设在所述壳体的顶部端面上。所述照相体22为CCD照相机。

所述调整件21为一端开口的圆柱形，所述圆柱形的开口处卡合连接球形关节，所述球形关节的另一端连接照相体22。

所述球形关节的另一端设有滑槽板23，所述滑槽板23靠近照相体22的一侧滑动连接滑槽块24，所述滑槽块24的另一侧固定连接照相体22。

所述调整件21的表面以固定球形关节转动的方式设有一个固定件25；所述滑槽板23上以限制滑槽板23和滑槽块24位置关系的方式设有第二固定件26。

如图4至8所示，所述置料区4包括换料仓位41和两个换料平台42，所述换料仓位41为所述工作台3靠近置料区4一端的中部向内凹陷形成的凹槽状仓位，两个所述换料平台42以相互交替地与换料仓位41嵌合连接实现不间断送料的方式设在换料仓位41的周围。

所述换料仓位41的两侧内壁向内凹陷形成引导槽43，两个所述引导槽43中沿壳体宽度方向设有位置对应的两组导轮组44，所述换料平台42的两个侧端面上分别向内凹陷有与所述导轮组44位置对应的导轮轨道，所述导轮组44与所述导轮轨道滑动连接。

所述导轮组44包括三个上导轮441和三个下导轮442，三个所述上导轮441沿壳体长度方向依次排列且间距相等，三个所述下导轮442沿壳体长度方向依次排列且间距相等，所述上导轮441与所述下导轮442位置对应。

所述引导槽43的上端内壁和下端内壁上分别设有三个位置对应的上端固定块和下端固定块，所述上端固定块和所述下端固定块上分别转动连接上导轮441和下导轮442。

所述上导轮441和下导轮442的转动方向与水平方向一致。

所述上导轮441靠近换料仓位41中部的一侧突出所述引导槽43的内侧端面所在的竖直平面形成为悬空状。

两个所述引导槽43的下端对称设有两个底部导轨板45，所述换料平台42的底部设有在所述底部导轨板45上滑动的两个底部导轮46，两个底部导轮46沿壳体长度方向依次排列在换料平台42上。

所述底部导轨板45的长度与所述换料仓位41的长度一致，所述底部导轨板45远离功位区5的一端设有导轮斜面451。

所述换料仓位41靠近功位区5的一侧端面的下部设有两个位置对称的定位体48，两个所述定位体48之间设有内部感应器49。

所述换料平台42靠近功位区5的一侧端面的下部设有与所述定位体48位置对应的定位孔481，两个所述定位孔481之间设有与所述内部感应器49位置对应的外部感应器491；

所述换料平台42与换料仓位41嵌合连接时，所述定位体48伸入所述定位孔481中，所述内部感应器49与所述外部感应器491贴合。

所述定位孔481的直径沿远离功位区5的方向逐渐减小，所述定位孔481与所述定位体48为间隙配合。

所述换料平台42上端向其内部凹陷形成两个矩形的放料槽47，两个所述放料槽47沿壳体宽度方向相邻设置，所述放料槽47上设有推板471，所述推板471以增大或减小放料槽上端面面积的方式设在所述放料槽47上。

所述推板471包括：横推板472，所述横推板472沿壳体宽度方向在放料槽47中移动，所述放料槽47上设有移动方向与所述横推板472移动方向垂直的枞推板473；

所述放料槽47上端设有与横推板472和纵推板473数量一致的矩形孔474，所述横推板472和纵推板473分别在竖直方向上穿过两个矩形孔474，并向下方延伸。

所述横推板472和纵推板473上设有驱动其移动的气缸。

所述放料槽47的端面形成为可沿竖直方向上下移动的动态端面，所述动态端面上下位移的高度不超过横推板472和纵推板473在竖直方向上的高度。

所述换料仓位41上还设有风机循环系统，所述风机循环系统以增加或减小所述凹槽状仓位中的风压的方式设在所述引导槽43的周围。

所述换料仓位41远离功位区5的一侧端面上设有两个第一风口412，所述换料仓位41上朝向换料平台42移动的方向设有第二风口413，所述换料仓位41上设有两个风机；

所述换料仓位41中设有连通第一风口412与第二风口413的流风管。

所述换料平台42与换料仓位41嵌合时，在所述风机的驱动下，所述第一风口412为入风口，第二风口413为出风口，使所述凹槽状仓位中产生吸附力，便于推动其与换料仓位41嵌合；

所述换料平台42与换料仓位41离开时，在所述风机的驱动下，所述第一风口412为出风口，第二风口413为入风口，使所述凹槽状仓位中产生推出力，便于拉出其与换料仓位41离开。

所述换料平台42上设有与第二风口413产生的推力和吸力配合的强风槽411，所述强风槽411设在所述定位孔481上方，所述强风槽411底部为倾斜面，中部为平面，上部设有流风通道。

所述换料平台42上方设有至少两个传感器421，所述传感器421设在所述放料槽47的上方，用于感应放料槽47中的待打标物是否还有剩余；

所述换料仓位41上方设有门架422，所述门架422上设有传感器421。

如图9至11所示，所述功位区5包括至少两个沿壳体宽度方向相邻设置的功位51，所述功位51上设有打标平台52，所述功位区5远离置料区4的一侧设有出料区6，所述出料区6上设有与功位51数量一致的出料位61；

所述工作台3上还设有第一移动装置7和第二移动装置8，所述第一移动装置7和第二移动装置8以同步移动的方式设在所述工作台3上。

所述工作台3上沿壳体长度方向设有两个互相平行的驱动轨道9，两个所述驱动轨道9分别设在所述功位区5的两侧，且向远离功位区5的方向延伸至出料区6两侧的工作台3上；

所述驱动轨道9上滑动连接同步板10，所述同步板10的一端向靠近功位区5的方向延伸有第一移动装置7，所述同步板10的另一端向靠近出料区5的方向延伸有第二移动装置8；

所述第一移动装置7自功位区5移动至置料区4的距离等于所述第二移动装置8自出料区6移动至功位区5的距离。

所述第一移动装置7包括第一连板71和抓取爪72，所述第一连板71的方向与壳体宽度方向一致，所述抓取爪72设在第一连板71上远离同步板10的一侧，所述抓取爪72包括多个沿竖直方向上下移动的吸盘73

与所述吸盘73同侧的抓取爪72上设有稳定体74，在吸盘73抓取打标物后，能稳定整体纸张结构，便于移动，对打标物起到了支撑作用，和限制位移的作用；

在所述抓取爪72静止时，所述稳定体74的下表面与吸盘73的下表面位于同一水平面。

所述稳定体74包括两个平行的稳定柱75，两个所述稳定柱75下同时连接稳定块76，所述稳定块76为矩形长条。所述稳定块76的下表面与吸盘73下表面位于同一水平面。

所述第二移动装置8包括第二连板81和夹取爪82，所述第二连板81的方向与壳体宽度方向一致，所述夹取爪82设在第二连板81上远离同步板10的一侧，所述夹取爪82包括两个沿竖直方向上下移动的夹块83，两个所述夹块83移动方向相反；

两个所述夹块83以夹取经过打标的物体边缘的方式设在夹取爪82上。

为了更好的说明上述设备，下面对上述设备的工作方法做进一步描述，所述激光器11位于横架12的静止侧122时，工作台3处于工作状态，置料区4的待打标物在功位区5的第一移动装置7的携带下移动至功位区5上，将所述待打标物放置到功位区5，所述第一移动装置7移动至置料区4的上方，照相部2对功位区5上的待打标物进行拍照，经拍照后，所述激光器11向功位侧121移动，所述激光器11移动至功位侧121上方使其发射的激光束与照相部2同轴时停止，所述激光器11工作；

所述激光器11工作结束后，设置在出料区5上方的第二移动装置8将经过打标的成品物移动至出料区6，所述激光器11向横架12的静止侧122移动，所述第一移动装置7将下一周期的待打标物携带至功位区5上，将所述待打标物放置到功位区5，所述第一移动装置7移动至置料区4的上方，进入下一个周期的打标工作；

所述第一移动装置7和第二移动装置8以同步移动的方式设在所述工作台3上。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种让位型同轴影像激光打标机，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设有扫描部、照相部和工作台，所述工作台沿壳体的长度方向依次包括至少一个置料区、至少一个功位区和至少一个出料区；

所述扫描部包括激光器和横架，所述横架设在所述壳体内部的一侧，所述激光器以沿所述壳体宽度方向往复移动的方式设在所述功位区上方的横架上，所述激光器移动至功位区上方时位于横架的功位侧，所述激光器移动至功位侧相对侧的横架上时，位于横架的静止侧；

所述照相部以其照相路径与位于功位侧的激光器发出的激光束同轴的方式设在所述扫描部上方的壳体顶部，所述照相部的拍照范围覆盖所述功位区。

2.根据权利要求1所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述扫描部上以固定激光器运行轨迹的方式设有两个轨道，两个轨道之间的横架上以驱动激光器移动的方式设有驱动件。

3.根据权利要求2所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述轨道包括两个位置对称地设在横架上的轨道板，所述轨道板的长度方向与所述壳体宽度方向一致，所述轨道板上设有至少一个与所述轨道板滑动连接的轨道块，所述轨道块与所述激光器底部固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述驱动件包括驱动腔和驱动块，所述驱动腔为矩形且一侧开口的腔体，所述驱动腔内沿壳体宽度方向设有贯穿驱动腔的驱动杆，所述驱动块设在所述驱动腔内，所述驱动杆以其转动带动驱动块移动的方式穿过驱动块，所述驱动块与所述激光器底部固定连接。

5.根据权利要求4所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述驱动腔的开口处设有第一端罩和第二端罩，所述第一端罩和第二端罩的相对侧分别连接驱动块的两侧，所述第一端罩和第二端罩的相背侧分别连接所述驱动腔靠近功位侧和静止侧的两端。

6.根据权利要求1所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述照相部包括调整件和照相体，所述调整件以控制照相体拍照角度的方式设在所述壳体的顶部。

7.根据权利要求6所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述调整件为一端开口的圆柱形，所述圆柱形的开口处卡合连接球形关节，所述球形关节的另一端连接照相体。

8.根据权利要求7所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述球形关节的另一端设有滑槽板，所述滑槽板靠近照相体的一侧滑动连接滑槽块，所述滑槽块的另一侧固定连接照相体。

9.根据权利要求8所述的让位型同轴影像激光打标机，其特征在于：所述调整件的表面以固定球形关节的方式设有至少一个固定件；所述滑槽板上以限制滑槽板和滑槽块位置关系的方式设有第二固定件。

10.根据权利要求1所述的让位型同轴影像激光打标机的打标方法，其特征在于：所述激光器位于横架的静止侧时，工作台处于工作状态，置料区的待打标物在功位区的第一移动装置的携带下移动至功位区上，将所述待打标物放置到功位区，所述第一移动装置移动至置料区的上方，照相部对功位区上的待打标物进行拍照，经拍照后，所述激光器向功位侧移动，所述激光器移动至功位侧上方使其发射的激光束与照相部同轴时停止，所述激光器工作；

所述激光器工作结束后，设置在出料区上方的第二移动装置将经过打标的成品物移动至出料区，所述激光器向横架的静止侧移动，所述第一移动装置将下一周期的待打标物携带至功位区上，将所述待打标物放置到功位区，所述第一移动装置移动至置料区的上方，进入下一个周期的打标工作；

所述第一移动装置和第二移动装置以同步移动的方式设在所述工作台上。