CN110125547A - 多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构及其工作方法，包括上料结构、相机结构、机械手结构、旋转台结构、激光刻印机、下料结构和收料转盘结构。相机结构在上料结构正上方，机械手结构在上料结构靠近旋转台结构的出料口处，激光刻印机在上料结构对侧，下料结构在机械手结构对侧，收料转盘结构在下料结构远离激光刻印机的一端。上料结构输送产品，相机结构追踪产品，机械手结构根据相机结构的反馈抓取产品到旋转台结构，激光刻印机对产品表面刻印和验证二维码，下料结构抓取产品到收料转盘结构上分类，各个结构配合工作，实现了产品的自动上下料和在产品外表面自动刻印验证二维码，优化了工作流程，降低了工作成本，确保了操作员工的安全。

Description

多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种二维码自动刻印机构，具体是一种多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构及其工作方法。

背景技术

现阶段，在产品外表面刻印二维码的要求越来越多，有些产品要求的刻印区域和角度比较特别，并且外形不规则，普通的打码设备无法自动完成打码功能，这就需要制作专有的夹具，由操作员工手动将该产品放到夹具上打码，然后再手动取下，再用扫码枪检验刻印的二维码是否可以被顺利读取，这一系列的操作方式不但效率低下，而且操作员工长期在激光区域作业，容易造成伤害。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构及其工作方法，解决了争对异形产品和刻印区域角度特别的产品不能自动上下料和不能自动检验二维码的问题。

技术方案：本发明提供了一种多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，包括上料结构、相机结构、机械手结构、旋转台结构、激光刻印机、下料结构和收料转盘结构，其中上料结构、相机结构、机械手结构、激光刻印机、下料结构均设置在旋转台结构的外侧，所述相机结构在上料结构的正上方，所述上料结构在靠近旋转台结构的一侧设有出料口，所述机械手结构设置在出料口处，所述激光刻印机设置在上料结构的对侧，所述下料结构设置在机械手结构的对侧，所述收料转盘结构设置在下料结构远离激光刻印机的一端。上料结构输送产品，相机结构追踪产品，机械手结构根据相机结构的反馈抓取产品到旋转台结构，由激光刻印机对产品表面刻印和验证二维码，再由下料结构抓取产品放到收料转盘结构上分类，各个结构相互配合工作，实现了产品的自动上下料和在产品外表面自动刻印验证二维码。

进一步的，所述旋转台包括分度盘和分度设备，所述分度设备带动分度盘围绕其旋转轴转动。

进一步的，所述分度盘上间隔设有上料工位、刻印工位、下料工位，所述工位在靠近上料结构时形成上料工位，靠近激光刻印机时形成刻印工位，靠近下料结构时形成下料工位。

进一步的，所述上料工位、刻印工位、下料工位等分间隔固定在所述分度盘上。

进一步的，所述上料工位、刻印工位、下料工位结构相同，所述上料工位包括快换定位板、夹具底板、夹爪、双向气缸、旋转气缸和连接板，所述快换定位板固定在夹具底板上，所述夹爪固定在双向气缸上，所述旋转气缸底部固定在分度盘上并通过固定板和双向气缸侧边连接。三个工位的机构相同，在分度盘上等间隔分布，在工作过程中分度设备提供动力，带动分度盘转动，三个工位可以依次转换，上料、刻印验证和下料同时进行，实现了多工位同时工作的功能，提高了工作效率。所述夹爪通过双向气缸控制夹紧放置在所述快换定位板上的产品，保证产品在所述分度盘转动时或者旋转气缸翻转时保持不动。所述旋转气缸在刻印工位时候带动产品做翻转工作，从而所述激光刻印机可以对产品多角度刻印和验证二维码。

进一步的，所述旋转气缸可以用电机来替代，实现产品的翻转功能。

进一步的，下料结构包括直线电缸、滑台气缸、夹爪和转接板，所述夹爪固定在滑台气缸下侧，所述滑台气缸通过转接板和直线电缸连接，滑台气缸控制夹爪抓起下料工位上的产品，并由直线电缸控制水平方向移动到收料圆盘处，放下产品。

进一步的，所述收料圆盘结构包括支架，驱动马达，收料盘和分隔板，收料盘固定在支架上面，驱动结构固定在支架侧边并和收料盘连接，分隔板固定在收料盘上面，根据激光刻印机验证二维码给出的结果，收料盘在驱动结构的控制下转动，以便下料结构将抓取过来的产品按照合格和不合格分别放在收料盘上指定区域，提高了工作效率和成品的合格率。

进一步的，多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构的工作方法，包括如下步骤：

产品被放置到上料结构上；

产品在传送过程中经过相机结构到达上料口指定位置之后，机械手结构根据相机结构的反馈抓取产品，然后将产品放置到旋转台结构靠近上料结构的上料工位上；

旋转台结构转动一定角度，放置产品的上料工位转到靠近激光刻印机的刻印工位处，激光刻印机机构对产品表面刻印并验证二维码，此时，机械手结构将下一个产品如之前步骤一样抓取到此时旋转台结构靠近机械手结构处的上料工位上；

旋转台结构再次转动一定角度，放置有已经刻印并验证二维码的产品的刻印工位转到靠近下料结构处的下料工位，下料工位的夹爪在气缸的控制下松开产品，下料结构抓取产品放置到收料转盘结构上，此时，机械手结构再次抓取产品放置到上料工位上，激光刻印机机构对刻印工位的产品表面进行刻印和验证二维码；

三个工位的上料、刻印验证、下料工作同时进行，重复循环。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：可以自动上下料，对规则或者不规则的产品的任意外表面进行自动打码和验证，提高了打码效率，降低了二维码不能被客户端读取的质量风险，保护操作员工使其避免离激光过近而造成伤害。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的旋转台机构的立体图；

图4为本发明的下料结构的正视图；

图5为是本发明的收料圆盘结构的立体图。

图中：上料结构1、上料口11、相机结构2、机械手结构3、旋转台结构4、分度盘41、分度设备42、旋转轴421、上料工位43、快换定位板431、夹具底板432、夹爪433、双向气缸434、旋转气缸435、连接板436、刻印工位44、下料工位45、激光印刻机5、下料结构6、直线电缸61、转接板62、滑台气缸63、夹爪64、收料转盘结构7、支架71，驱动结构72，收料盘73，分隔板74、产品8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1和图2所示的是本发明的立体图和俯视图，包括上料结构1、相机结构2、机械手结构3、旋转台结构4、激光刻印机5、下料结构6、收料转盘结构7。产品8经过所述相机结构2后到达所述上料结构1的上料口11处，机械手结构3根据相机结构2的反馈，抓取产品8并搬运到旋转台结构4靠近上料结构1处的上料工位43位置上。旋转台机构4转动，固定有产品8的上料工位43转到靠近激光刻印及结构5的刻印工位44处，激光刻印机5在产品8外表面刻印和验证二维码，然后旋转台结构4再次转动，产品8转到靠近下料结构的下料工位46处，下料结构6将产品8抓取到收料转盘结构7上待存。

实施例二

如图3所示的是本发明的旋转台结构4的立体图，包括分度盘41、分度设备42、靠近上料结构1处的上料工位43、靠近激光刻印机5处的刻印工位44、靠近下料结构6处的下料工位45，分度设备45带动分度盘41围绕其旋转轴421转动，上料工位43、刻印工位44和下料工位45等间隔固定在分度盘44上，且结构相同，上料工位43包括快换定位板431、夹具底板432、夹爪433、双向气缸434、旋转气缸435和连接板436，快换定位板431固定在夹具底板432上，夹爪433在固定在双向气缸434上，旋转气缸435固定在分度盘44上并通过连接板436和双向气缸434连接，夹爪433在双向气缸435的控制下抓紧放置在快换定位板431上的产品8，保证其在分度盘44转动和旋转气缸435翻转时保持不动，整个工作中，机械手结构3在上料工位43上的上料、激光打印结构5在刻印工位44上的刻印和验证二维码以及下料结构6在下料工位45上的下料工序可以同时进行，当产品8到达刻印工位44的时候，刻印工位44上的旋转气缸455可以按照刻印要求翻转产品8，实现激光刻印机5对于产品8多角度刻印和验证二维码。

本发明中的激光刻印机5，其验证二维码的读码器可以和激光刻印机集成使用，也可以外置使用。

本发明中的旋转气缸415也可以更换成电机，进行翻转产品的操作。

实施例三

如图4所示是本发明的下料结构6的正视图，如图5所示是本发明的收料圆盘结构7的立体图。下料结构6包括直线电缸61、转接板62、滑台气缸63和夹爪64，夹爪64固定在滑台气缸63下侧，滑台气缸63通过转接板62和直线电缸61连接。收料圆盘结构7包括支架71，驱动结构72，收料盘73，分隔板74，收料盘73固定在支架71上面，驱动结构固定在支架71侧边并和收料盘73连接，分隔板74固定在收料盘73上面。下料结构6的夹爪64在滑台气缸63的控制下抓起下料工位45上的产品8，在直线电缸61的控制下水平移动到收料盘73上方，收料圆盘结构7的驱动结构72根据激光刻印机5验证二维码给出的结果，转动收料盘73，夹爪64在收料盘指定位置放下产品8。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：包括上料结构（1）、相机结构（2）、机械手结构（3）、旋转台结构（4）、激光刻印机（5）、下料结构（6）和收料转盘结构（7），其中上料结构（1）、相机结构（2）、机械手结构（3）、激光刻印机（5）、下料结构（6）均设置在旋转台结构（4）的外侧，所述相机结构（2）在上料结构（1）的正上方，所述上料结构（1）在靠近旋转台结构（4）的一侧设有出料口（11），所述机械手结构（3）设置在出料口（11）处，所述激光刻印机（5）设置在上料结构（1）的对侧，所述下料结构（6）设置在机械手结构（3）的对侧，所述收料转盘结构（7）设置在下料结构（6）远离激光刻印机（5）的一端。

2.根据权利要求1所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：所述旋转台（4）包括分度盘（41）和分度设备（42），所述分度设备（42）带动分度盘（41）围绕其旋转轴（421）转动。

3.根据权利要求2所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：所述分度盘（41）上间隔设有上料工位（43）、刻印工位（44）、下料工位（45），所述工位在靠近上料结构（1）时形成上料工位（43），靠近激光刻印机（5）时形成刻印工位（44），靠近下料结构（6）时形成下料工位（45）。

4.根据权利要求3所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：所述上料工位（43）、刻印工位（44）、下料工位（45）等分间隔固定在所述分度盘（41）上。

5.根据权利要求3所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：所述上料工位（43）、刻印工位（44）、下料工位（45）结构相同，所述上料工位（43）包括快换定位板（431）、夹具底板（432）、夹爪（433）、双向气缸（434）、旋转气缸（435）和连接板（436），所述快换定位板（431）固定在夹具底板（432）上，所述夹爪（433）固定在双向气缸（434）上，所述旋转气缸（435）底部固定在分度盘（41）上并通过连接板（436）和双向气缸（434）侧边连接。

6.根据权利要求5所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：所述旋转气缸（435）可以用电机替代。

7.根据权利要求1所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：下料结构（6）包括直线电缸（61）、转接板（62）、滑台气缸（63）和夹爪（64），所述夹爪（64）固定在滑台气缸（63）下侧，所述滑台气缸（63）通过转接板（62）和直线电缸（61）连接。

8.根据权利要求1所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构，其特征在于：所述收料圆盘结构（7）包括支架（71），驱动结构（72），收料盘（73），分隔板（74），收料盘（73）固定在支架（71）上面，驱动结构固定在支架（71）侧边并和收料盘（73）连接，分隔板（74）固定在收料盘（73）上面。

9.一种如权利要求1~8所述的多工位多角度异形产品自动刻印二维码机构的工作方法，其特征在于：具体步骤如下：

产品（8）被放置到上料结构（1）上；

产品（8）在传送过程中经过相机结构（2）到达上料口（11）指定位置之后，机械手结构（3）根据相机结构（2）的反馈抓取产品（8），然后将产品（8）放置到旋转台结构（4）靠近上料结构（1）的上料工位（43）上；

旋转台结构（4）转动一定角度，放置产品的上料工位（43）转到靠近激光刻印机（5）的刻印工位（44）处，激光刻印机（5）对产品（8）表面刻印并验证二维码，此时机械手结构（3）将下一个产品如之前步骤一样抓取到此时旋转台结构（4）靠近机械手结构（3）处的上料工位（43）上；

旋转台结构（4）再次转动一定角度，放置有已经刻印并验证二维码的产品（8）的刻印工位（44）转到靠近下料结构（6）处的下料工位（45），下料工位（45）的夹爪在气缸的控制下松开产品，下料结构（6）抓取产品（8）放置到收料转盘结构（7）上，此时，机械手结构再次抓取产品放置到上料工位上，激光刻印机机构（5）对刻印工位（44）的产品表面进行刻印和验证二维码；

三个工位的上料、刻印验证、下料工作同时进行，重复循环。