CN109079336A - 一种视觉激光打标机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种视觉激光打标机，其特征在于，视觉激光打标机包括机柜、传送带、升降机构、激光头、摄像头、半透半反射片和工业计算机，传送带和升降机构布置在机柜的工作平台上，激光头、摄像头和半透半反射片安装在升降机构上，半透半反射片位于传送带正上方并与传送带平面成45度，激光头位于半透半反射片正上方，摄像头与传送带平行并对准半透半反射片的反射面，工业计算机与传送带、升降机构、激光头和摄像头电连接；半透半反射片设置成使得激光头发出的激光能在无能量损耗的情况下穿过半透半反射片对位于传送带上的待打标工件进行打标，同时传送带上的工件的图像能通过反射面的反射而被摄像头采集。

Description

一种视觉激光打标机
技术领域
本发明涉及智能制造领域，具体地涉及一种视觉激光打标机。
背景技术
现在电子产品很多都需要通过激光进行标记，随着使用激光进行标记的需求越来越大，用户对激光打标机的需求越来越大，同时对激光打标机的要求也越来越高，在生产中如果采用含有激光视觉系统的激光打标机进行作业，由于有激光视觉系统的激光打标机可以实现自动定位、自动调焦以及自动检测从而得到更多的用户认同。
现有视觉激光打标机的摄像头和激光头通常均设置在工作平面的正上方，但这种视觉激光打标机适用于对静止的工件进行激光打标，而对于运动状态的工件，由于摄像头和激光头会互相干涉，无法实现正常打标。此时，需要将摄像头放置在侧面，但由于摄像头不是正对着工件，这又会造成打标的精确度不够。
发明内容
本发明旨在提供一种视觉激光打标机，以解决上述技术问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种视觉激光打标机，其特征在于，所述视觉激光打标机包括机柜、传送带、升降机构、激光头、摄像头、半透半反射片和工业计算机，所述传送带和所述升降机构布置在所述机柜的工作平台上，所述激光头、摄像头和半透半反射片安装在所述升降机构上，所述半透半反射片位于所述传送带正上方并与传送带平面成45度，所述激光头位于所述半透半反射片正上方，所述摄像头与所述传送带平行并对准所述半透半反射片的反射面，所述工业计算机与所述传送带、升降机构、激光头和摄像头电连接；所述半透半反射片设置成使得所述激光头发出的激光能在无能量损耗的情况下穿过所述半透半反射片对位于所述传送带上的待打标工件进行打标，同时所述传送带上的工件的图像能通过所述反射面的反射而被所述摄像头采集。
进一步，所述传送带上设有多个横条，所述多个横条将传送带分隔成多个工件放置区，每个工件放置区放置一个工件。
进一步，所述视觉激光打标机还包括一圆环光源，所述圆环光源位于所述半透半反射片和所述传送带之间。
更进一步，所述圆环光源的内径大于所述半透半反射片在其水平平面上的投影大小。
更进一步，所述圆环光源在所述半透半反射片和所述传送带之间的位置可调。
又更进一步，所述圆环光源包括圆环光源主体、圆环光源固定座和圆环光源调节件，所述圆环光源主体固定在圆环光源固定座的下表面上，所述圆环光源调节件的下端固定在所述圆环光源固定座的上表面上，所述半透半反射片安装在一支架上，所述支架呈沿对角线切开的半个正方体，所述半透半反射片位于所述支架的对角线平面上，所述支架的两个三角形侧板上设置有至少一个定位孔，所述圆环光源调节件具有垂直延伸的开槽，所述圆环光源通过螺钉、开槽和定位孔的配合来实现位置可调。
进一步，所述视觉激光打标机还包括抽吸装置，所述抽吸装置的吸管的吸风口对准打标位置。
进一步，所述视觉激光打标机还包括报警灯，所述报警灯安装在机柜顶端并与所述工业计算机电连接。
进一步，所述机柜的底部还安装有滚轮和/或支撑脚。
进一步，所述工业计算机包括主机、显示器、鼠标和键盘，所述主机放置在机柜内，所述显示器布置在升降机构的安装架上，所述鼠标和键盘放置在工作平台上。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明通过设置一半透半反射片，既保证了激光不会被摄像头干涉，又能够使摄像头采集到工件的正面图像，从而提高打标精确度。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是本发明的视觉激光打标机的立体图；
图2是去掉后柜门后的本发明的视觉激光打标机的另一立体图；
图3是图1和2所示的视觉激光打标机的摄像头和激光头组件的立体图；
图4是图3所示的摄像头和激光头组件的正视图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如1至4所示，一种视觉激光打标机1可包括机柜11、传送带12、升降机构13、激光头14、摄像头15、半透半反射片16和工业计算机。其中，机柜11可包括工作平台110，工作平台110上方的空间可以用门板封闭起来，也可以是敞开的。工作平台110下方的柜体空间用于放置工业计算机的主机及其它配套电气设备。传送带12布置在工作平台110上。具体地，传送带12的两端(即，进料端和出料端)均延伸至机柜11外，以便于放料和收料。传送带12上设有多个横条120，所述多个横条120将传送带分隔成多个工件放置区，每个工件放置区放置一个工件。
升降机构13布置在传送带12一侧(例如，后侧)的工作平台110上。升降机构13可包括安装架130、滑轨131、丝杆132、滑块133和电机134等。滑轨131布置在面向传送带的安装架130的一侧上，滑轨131、丝杆132、滑块133和电机134的具体布置为本领域技术人员所熟知，这里不再进行描述。
激光头14直接或通过一固定座140安装在升降机构13(具体地，滑块133)上，因此，激光头14可以上下运动，即其相对于传送带的高度可以调节。激光头14与工业计算机电连接，即激光头14的运行由工业计算机控制。激光头14的具体结构为本领域技术人员所熟知，这里不再进行描述。
摄像头15安装在激光头14下方，其可以通过一支架150安装在激光头14的外壳上或在滑块133上。同样地，半透半反射片16安装在激光头14下方，例如，其可以通过另一支架610安装在激光头14的外壳上、在固定座140上或在滑块133上。因此，激光头14、摄像头15和半透半反射片16可以一起上下运动。支架160为大致呈沿对角线切开的半个正方体，半透半反射片16位于支架160的对角线平面上。即，半透半反射片16位于传送带12正上方并与传送带平面(工作平台平面)成45度。激光头14的发射端位于半透半反射片16正上方，并且摄像头15与传送带12平行并对准半透半反射片16的反射面(面向传送带的表面)。半透半反射片16具有两个作用，一是将传送带12上的工件的图像反射至摄像头15，二是使激光能够无损地穿过。摄像头15与工业计算机电连接，即摄像头15的采集的图像传送至工业计算机。因此，激光头14发出的激光能在无能量损耗的情况下穿过半透半反射片16对位于所述传送带12上的待打标工件(未示出)进行打标，同时传送带12上的工件的图像能通过所述反射面的反射而被所述摄像头采集。
为了确保工件图像的清晰度，视觉激光打标机1还可包括一圆环光源17，圆环光源17位于半透半反射片16和传送带12之间。优选地，圆环光源17的内径大于半透半反射片16在其水平平面上的投影大小。因此，圆环光源17不会干涉到工件的反射图像。
在所示实施例中，圆环光源17在半透半反射片16和传送带12之间的位置可调。具体地，圆环光源17包括圆环光源主体171、圆环光源固定座172和圆环光源调节件173，圆环光源主体171固定在圆环光源固定座172的下表面上，圆环光源主体171具有沿周向分布的多个LED灯珠(未示出)。圆环光源调节件173具有垂直延伸的开槽1731并且其下端固定(例如，通过螺钉)在圆环光源固定座172的上表面上。支架160的两个三角形侧板上设置有至少一个定位孔611，螺钉(未示出)可以穿过开槽并拧入定位孔中来将圆环光源调节件173固定在支架160的侧板上。当需要调节时，首先拧松螺钉，然后移动圆环光源调节件173到所需位置，最后再拧紧螺钉。
由于激光打标时会产生烟气，这些烟气通常都有毒或者异味，因此需要将这些烟气排掉。为此，视觉激光打标机还包括抽吸装置18，所述抽吸装置的吸管的吸风口对准打标位置。
此外，所述视觉激光打标机还可包括报警灯19，所述报警灯19安装在机柜顶端并与所述工业计算机电连接。当视觉激光打标机1出现报警时，报警灯19可以通过闪烁的方式来通知用户。
在所示实施中，所述机柜11的底部还安装有滚轮111和支撑脚112。当然，机柜底部可以仅有滚轮111或支撑脚112。滚轮111使得激光视觉打标机1容易移动。
工业计算机可包括主机、显示器21、鼠标22和键盘23。所述主机放置在机柜内，通常是专业级工控机。显示器21布置在升降机构的安装架130(具体地，与滑轨131相反向的一侧)上，鼠标22和键盘23放置在工作平台110上。当然，工业计算机也可以是具有触摸屏的一体机。
本发明通过设置半透半反射片16，既保证了激光头14发出的激光不会被摄像头15干涉，又能够使摄像头15采集到工件的正面图像，从而提高打标精确度。
现简要说明一下本发明的视觉激光打标机的工作原理。首先，将工件放置在摄像头下方的传送带上，摄像头采集工件图像，操作员进行示教操作，将传送带上的工件与工业计算机中的数据库所存储的工件数据匹配，得到待打标图案；示教完成之后，开始进行正式打标作业：工人在进料工位将工件放到传送带上，当工件传送到摄像头下方时，摄像头采集工件图像并根据工件的实际摆放位置生成打标路径，激光头根据打标路径移动完成工件的打标，打标好的工件由传送带继续向前传送至出料工位。整个作业过程中，工人仅需将工件随意地放置在传送带上而不用考虑工件在传送带上的摆放位置，劳动强度小，工作效率高。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种视觉激光打标机，其特征在于，所述视觉激光打标机包括机柜、传送带、升降机构、激光头、摄像头、半透半反射片和工业计算机，所述传送带和所述升降机构布置在所述机柜的工作平台上，所述激光头、摄像头和半透半反射片安装在所述升降机构上，所述半透半反射片位于所述传送带正上方并与传送带平面成45度，所述激光头位于所述半透半反射片正上方，所述摄像头与所述传送带平行并对准所述半透半反射片的反射面，所述工业计算机与所述传送带、升降机构、激光头和摄像头电连接；所述半透半反射片设置成使得所述激光头发出的激光能在无能量损耗的情况下穿过所述半透半反射片对位于所述传送带上的待打标工件进行打标，同时所述传送带上的工件的图像能通过所述反射面的反射而被所述摄像头采集。
2.如权利要求1所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述传送带上设有多个横条，所述多个横条将传送带分隔成多个工件放置区，每个工件放置区放置一个工件。
3.如权利要求1所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述视觉激光打标机还包括一圆环光源，所述圆环光源位于所述半透半反射片和所述传送带之间。
4.如权利要求3所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述圆环光源的内径大于所述半透半反射片在其水平平面上的投影大小。
5.如权利要求3所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述圆环光源在所述半透半反射片和所述传送带之间的位置可调。
6.如权利要求5所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述圆环光源包括圆环光源主体、圆环光源固定座和圆环光源调节件，所述圆环光源主体固定在圆环光源固定座的下表面上，所述圆环光源调节件的下端固定在所述圆环光源固定座的上表面上，所述半透半反射片安装在一支架上，所述支架呈沿对角线切开的半个正方体，所述半透半反射片位于所述支架的对角线平面上，所述支架的两个三角形侧板上设置有至少一个定位孔，所述圆环光源调节件具有垂直延伸的开槽，所述圆环光源通过螺钉、开槽和定位孔的配合来实现位置可调。
7.如权利要求1所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述视觉激光打标机还包括抽吸装置，所述抽吸装置的吸管的吸风口对准打标位置。
8.如权利要求1所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述视觉激光打标机还包括报警灯，所述报警灯安装在机柜顶端并与所述工业计算机电连接。
9.如权利要求1所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述机柜的底部还安装有滚轮和/或支撑脚。
10.如权利要求1所述的视觉激光打标机，其特征在于，所述工业计算机包括主机、显示器、鼠标和键盘，所述主机放置在机柜内，所述显示器布置在升降机构的安装架上，所述鼠标和键盘放置在工作平台上。
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