CN108406128A - 一种全自动激光打标修复设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动激光打标修复设备，包括机架、多轴工作台和检测修复模组。多轴工作台包括夹持工位座、平面移动机构、翻转机构、旋转机构；平面移动机构驱动夹持工位座进行水平面内的运动；翻转机构驱动夹持工位座进行竖直方向内的翻转运动；旋转机构驱动夹持工位座进行周向转动；检测修复模组包括CCD相机、背景光源、激光打标机；CCD相机进行产品检测；激光打标机对产品表面进行修复。本发明结构简单合理，对产品的装夹稳定性好，不易造成产品损伤，同时可以驱动产品进行多轴向运动，灵活性好，采用CCD相机进行检测，检测精度高，可以能够精准定位激光打标机的打标轨迹，修复效果好。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，特别涉及一种全自动激光打标修复设备。
背景技术
铝及铝合金由于质量轻，散热好，易成型等优点，被广泛应用与各种电子产品的面板或外壳。为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。具体的，是将铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。但是在阳极氧化过程中，在铝制品上易出现表面缺陷白点，需要对产品表面进行白点异色视觉检测与修复。目前主要靠人眼进行缺陷检测，然后通过激光破养后，再次进行阳极氧化过程。上述方式长时间的检测会使人的眼睛疲劳，导致误检率高，同时采用激光破养后，再次进行阳极氧化也无法保证产品的质量，同时费时费力，制造成本高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动激光打标修复设备，采用多轴工作台对产品进行装夹，配合CCD相机和激光打标机，实现对产品的检测和修复，解决了传统的检测修复方式，会使人的眼睛疲劳，导致误检率高，同时采用激光破养后，再次进行阳极氧化也无法保证产品的质量，同时费时费力，制造成本高的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种全自动激光打标修复设备，包括
机架；
安装于所述机架上的多轴工作台；所述多轴工作台包括夹持工位座、平面移动机构、翻转机构、旋转机构；所述平面移动机构驱动所述夹持工位座进行水平面内的运动；所述翻转机构驱动所述夹持工位座进行竖直方___________________________________________________________________________________________________________向内的翻转运动；所述旋转机构驱动所述夹持工位座进行周向转动；
检测修复模组；所述检测修复模组通过支撑架安装于所述多轴工作台的上方；所述检测修复模组包括CCD相机、背景光源、激光打标机；所述背景光源为环形LED灯；所述CCD相机进行产品检测；所述激光打标机对产品表面进行修复。
作为本发明的一种优选方案，所述平行移动机构包括X向移动组件、Y向移动组件；所述X向移动组件水平设置，所述Y向移动组件活动安装于所述X向移动组件上，所述X向移动组件驱动所述Y向移动组件沿所述X向移动组件运动；在所述Y向移动组件上设置有活动安装板；所述Y向移动组件驱动所述活动安装板沿所述Y向运动模组运动。
作为本发明的一种优选方案，所述X向移动组件包括X向导轨和X向驱动轨；所述X向导轨和X向驱动轨相互间隔，平行设置；所述Y向移动组件垂直所述X向导轨设置，两端分别通过X向滑块架设安装于所述X向导轨和X向驱动轨上；在所述X向驱动轨上设置有X向驱动电机和X向丝杆；所述X向驱动电机与所述X向丝杆连接；所述X向丝杆与所述X向驱动轨上的所述X向滑块连接配合；所述X向驱动电机通过所述X向丝杆驱动所述Y向移动组件沿所述X向驱动轨运动。
作为本发明的一种优选方案，所述翻转机构包括支撑板、支撑机箱、转轴、翻转电机；所述支撑板和所述支撑机箱相对设置，竖直安装于所述活动安装板上；所述支撑机箱位于所述X向驱动轨所在一侧；所述转轴两端分别与所述支撑板和支撑机箱连接，将所述旋转机构和夹持工位座架设安装于所述支撑板和支撑机箱之间；在所述支撑机箱内设置有翻转电机，所述翻转电机与所述转轴连接，驱动所述旋转机构和夹持工位座进行竖直平面内的翻转运动。
作为本发明的一种优选方案，所述旋转机构包括旋转电机和转台；所述旋转电机与所述转台连接，驱动所述转台转动；在所述转台上安装有所述夹持工位座。
作为本发明的一种优选方案，所述夹持工位座包括基板、托板、定位柱、弹性锁紧机构；在所述基板上设置有所述托板；在所述基板相邻的两侧上各设置有一个所述弹性锁紧机构；在所述基板上位于所述弹性锁紧机构相对的一侧设置有所述定位柱；所述定位柱竖直安装于所述基板上，在所述定位柱顶端安装有定位螺丝，在所述定位螺丝外套设有锥形橡胶套；所述锥形橡胶套呈从上往下收束的圆锥形结构，所述锥形橡胶套位于所述定位柱和定位螺丝之间；所述弹性锁紧机构包括气缸、连接块和夹头；所述气缸安装固定在所述基板上；所述气缸的输出轴与所述连接块连接，驱动所述连接块运动；所述夹头安装于所述连接块上。
作为本发明的一种优选方案，在所述连接块和夹头之间设置有活动导柱，在活动导柱外套设有弹片；所述弹片螺旋环绕在所述活动导柱外；所述弹片的两端分别与所述连接块和夹头连接。
作为本发明的一种优选方案，所述支撑架竖直设置，所述激光打标机安装于所述支撑架上；所述CCD相机通过固定架与所述激光打标机固定；在所述固定架上设置有夹持固定孔；所述环形LED灯通过调节安装架安装于所述CCD相机的下方；在所述调节安装架上设置有调节杆；所述调节杆竖直设置，穿过所述夹持固定孔，通过控制所述调节杆和所述夹持固定孔的夹持位置，调节所述环形LED灯与所述CCD相机之间的距离。
作为本发明的一种优选方案，所述支撑架上设置有Z向直线导轨副；所述CCD相机活动安装于所述Z向直线导轨副上，沿所述Z向直线导轨副做竖直方向上的运动；所述环形LED灯为两个，相互间隔层叠设置；两所述环形LED灯同轴设置，位于下方的所述环形LED灯内径大于位于上方的所述环形LED灯。
作为本发明的一种优选方案，在所述激光打标机和CCD相机前端安装有激光反射镜片组，所述激光反射镜片组对所述激光打标机发射的激光进行反射，使激光经反射后呈竖直向下方向。
通过上述技术方案，本发明技术方案的显著有益效果是：本发明结构简单合理，对产品的装夹稳定性好，不易造成产品损伤，同时可以驱动产品进行多轴向运动，灵活性好，采用CCD相机进行检测，检测精度高，可以能够精准定位激光打标机的打标轨迹，激光打标修复颜色接近底色，修复效果好，大大提高了产品的良品率，提高了产品的质量，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的外部结构示意图。
图2为本发明的内部结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.壳体 2.电器机箱 3.除尘风扇
4.散热风扇 5.X向导轨 6.X向驱动轨
7.Y向移动组件 8.活动安装板 9.支撑板
10.支撑机箱 11.夹持工位座 12.激光打标机
13.CCD相机 14.环形LED灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
结合图1、图2，本发明公开了一种全自动激光打标修复设备，用于产品阳极氧化后表面白点异色检测修复，包括机架、多轴工作台和检测修复模组。机架底部设置有脚杯和脚轮，便于进行移动和固定安装。机架包括位于下部的电器机箱2、位于电器机箱2上方的机台以及位于机台外部的壳体1。可以在电器机箱2上设置除尘风扇3和散热风扇4。
多轴工作台包括夹持工位座11、平面移动机构、翻转机构、旋转机构。平面移动机构驱动夹持工位座11进行水平面内的运动；翻转机构驱动夹持工位座11进行竖直方向内的翻转运动；旋转机构驱动夹持工位座11进行周向转动。
具体的，平行移动机构包括X向移动组件、Y向移动组件7。X向移动组件水平设置，Y向移动组件7活动安装于X向移动组件上，X向移动组件驱动Y向移动组件7沿X向移动组件运动。在Y向移动组件7上设置有活动安装板8；Y向移动组件7驱动活动安装板8沿Y向运动模组运动。为了提高X向移动组件运动的稳定性，更进一步的，X向移动组件包括X向导轨5和X向驱动轨6。X向导轨5和X向驱动轨6相互间隔，平行设置。Y向移动组件7垂直X向导轨5设置，两端分别通过X向滑块架设安装于X向导轨5和X向驱动轨6上；在X向驱动轨6上设置有X向驱动电机和X向丝杆。X向驱动电机与X向丝杆连接；X向丝杆与X向驱动轨6上的X向滑块连接配合。X向驱动电机通过X向丝杆驱动Y向移动组件7沿X向驱动轨6运动。
翻转机构包括支撑板9、支撑机箱10、转轴、翻转电机。支撑板9和支撑机箱10相对设置，竖直安装于活动安装板8上。支撑机箱10位于X向驱动轨6所在一侧；转轴两端分别与支撑板9和支撑机箱10连接，将旋转机构和夹持工位座11架设安装于支撑板9和支撑机箱10之间。在支撑机箱10内设置有翻转电机，翻转电机与转轴连接，驱动旋转机构和夹持工位座11进行竖直平面内的翻转运动。
旋转机构包括旋转电机和转台。旋转电机与转台连接，驱动转台转动；在转台上安装有夹持工位座11。
夹持工位座11用于定位固定产品，避免产品出现损伤。夹持工位座11包括基板、托板、定位柱、弹性锁紧机构。在基板上设置有托板；在基板相邻的两侧上各设置有一个弹性锁紧机构。在基板上位于弹性锁紧机构相对的一侧设置有定位柱；定位柱竖直安装于基板上，在定位柱顶端安装有定位螺丝，在定位螺丝外套设有锥形橡胶套。锥形橡胶套呈从上往下收束的圆锥形结构，锥形橡胶套位于定位柱和定位螺丝之间；弹性锁紧机构包括气缸、连接块和夹头。气缸安装固定在基板上；气缸的输出轴与连接块连接，驱动连接块运动；夹头安装于连接块上。优选的，在连接块和夹头之间设置有活动导柱，在活动导柱外套设有弹片；弹片螺旋环绕在活动导柱外；弹片的两端分别与连接块和夹头连接。
检测修复模组通过支撑架安装于多轴工作台的上方，检测修复模组包括CCD相机13、背景光源、激光打标机12。背景光源为环形LED灯1414；CCD相机13进行产品检测；激光打标机12对产品表面进行修复。支撑架竖直设置，激光打标机12安装于支撑架上；CCD相机13通过固定架与激光打标机12固定；在固定架上设置有夹持固定孔。环形LED灯14通过调节安装架安装于CCD相机13的下方；在调节安装架上设置有调节杆。调节杆竖直设置，穿过夹持固定孔，通过控制调节杆和夹持固定孔的夹持位置，调节环形LED灯14与CCD相机13之间的距离。在激光打标机12和CCD相机13前端安装有激光反射镜片组，激光反射镜片组对激光打标机12发射的激光进行反射，使激光经反射后呈竖直向下方向。
为了实现检测修复模组进行竖直方向的运动，以调节与多轴工作台之间的距离，支撑架上设置有Z向直线导轨副。CCD相机13活动安装于Z向直线导轨副上，沿Z向直线导轨副做竖直方向上的运动；环形LED灯14为两个，相互间隔层叠设置；两环形LED灯14同轴设置，位于下方的环形LED灯14内径大于位于上方的环形LED灯14。
通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：本发明结构简单合理，对产品的装夹稳定性好，不易造成产品损伤，同时可以驱动产品进行多轴向运动，灵活性好，采用CCD相机13进行检测，检测精度高，可以能够精准定位激光打标机12的打标轨迹，激光打标修复颜色接近底色，修复效果好，大大提高了产品的良品率，提高了产品的质量，降低了生产成本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种全自动激光打标修复设备，其特征在于，包括
机架；
安装于所述机架上的多轴工作台；所述多轴工作台包括夹持工位座、平面移动机构、翻转机构、旋转机构；所述平面移动机构驱动所述夹持工位座进行水平面内的运动；所述翻转机构驱动所述夹持工位座进行竖直方向内的翻转运动；所述旋转机构驱动所述夹持工位座进行周向转动；
检测修复模组；所述检测修复模组通过支撑架安装于所述多轴工作台的上方；所述检测修复模组包括CCD相机、背景光源、激光打标机；所述背景光源为环形LED灯；所述CCD相机进行产品检测；所述激光打标机对产品表面进行修复。
2.根据权利要求1所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述平行移动机构包括X向移动组件、Y向移动组件；所述X向移动组件水平设置，所述Y向移动组件活动安装于所述X向移动组件上，所述X向移动组件驱动所述Y向移动组件沿所述X向移动组件运动；在所述Y向移动组件上设置有活动安装板；所述Y向移动组件驱动所述活动安装板沿所述Y向运动模组运动。
3.根据权利要求2所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述X向移动组件包括X向导轨和X向驱动轨；所述X向导轨和X向驱动轨相互间隔，平行设置；所述Y向移动组件垂直所述X向导轨设置，两端分别通过X向滑块架设安装于所述X向导轨和X向驱动轨上；在所述X向驱动轨上设置有X向驱动电机和X向丝杆；所述X向驱动电机与所述X向丝杆连接；所述X向丝杆与所述X向驱动轨上的所述X向滑块连接配合；所述X向驱动电机通过所述X向丝杆驱动所述Y向移动组件沿所述X向驱动轨运动。
4.根据权利要求3所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述翻转机构包括支撑板、支撑机箱、转轴、翻转电机；所述支撑板和所述支撑机箱相对设置，竖直安装于所述活动安装板上；所述支撑机箱位于所述X向驱动轨所在一侧；所述转轴两端分别与所述支撑板和支撑机箱连接，将所述旋转机构和夹持工位座架设安装于所述支撑板和支撑机箱之间；在所述支撑机箱内设置有翻转电机，所述翻转电机与所述转轴连接，驱动所述旋转机构和夹持工位座进行竖直平面内的翻转运动。
5.根据权利要求4所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述旋转机构包括旋转电机和转台；所述旋转电机与所述转台连接，驱动所述转台转动；在所述转台上安装有所述夹持工位座。
6.根据权利要求5所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述夹持工位座包括基板、托板、定位柱、弹性锁紧机构；在所述基板上设置有所述托板；在所述基板相邻的两侧上各设置有一个所述弹性锁紧机构；在所述基板上位于所述弹性锁紧机构相对的一侧设置有所述定位柱；所述定位柱竖直安装于所述基板上，在所述定位柱顶端安装有定位螺丝，在所述定位螺丝外套设有锥形橡胶套；所述锥形橡胶套呈从上往下收束的圆锥形结构，所述锥形橡胶套位于所述定位柱和定位螺丝之间；所述弹性锁紧机构包括气缸、连接块和夹头；所述气缸安装固定在所述基板上；所述气缸的输出轴与所述连接块连接，驱动所述连接块运动；所述夹头安装于所述连接块上。
7.根据权利要求6所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，在所述连接块和夹头之间设置有活动导柱，在活动导柱外套设有弹片；所述弹片螺旋环绕在所述活动导柱外；所述弹片的两端分别与所述连接块和夹头连接。
8.根据权利要求6所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述支撑架竖直设置，所述激光打标机安装于所述支撑架上；所述CCD相机通过固定架与所述激光打标机固定；在所述固定架上设置有夹持固定孔；所述环形LED灯通过调节安装架安装于所述CCD相机的下方；在所述调节安装架上设置有调节杆；所述调节杆竖直设置，穿过所述夹持固定孔，通过控制所述调节杆和所述夹持固定孔的夹持位置，调节所述环形LED灯与所述CCD相机之间的距离。
9.根据权利要求8所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，所述支撑架上设置有Z向直线导轨副；所述CCD相机活动安装于所述Z向直线导轨副上，沿所述Z向直线导轨副做竖直方向上的运动；所述环形LED灯为两个，相互间隔层叠设置；两所述环形LED灯同轴设置，位于下方的所述环形LED灯内径大于位于上方的所述环形LED灯。
10.根据权利要求9所述的全自动激光打标修复设备，其特征在于，在所述激光打标机和CCD相机前端安装有激光反射镜片组，所述激光反射镜片组对所述激光打标机发射的激光进行反射，使激光经反射后呈竖直向下方向。
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