CN110948115B - 一种激光标记装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光标记装置，包括：机柜、上下料组件、打标组件以及升降组件；所述上下料组件和所述升降组件设置在所述机柜上，所述打标组件设置在所述升降组件上且位于所述上下料组件的上方，所述打标组件包括激光器，所述激光器的光源为绿光光源。本发明采用绿光激光光束聚焦在产品的表面，形成一个个微细的、高能量密度的光斑，每一个高能量的激光脉冲瞬间使被加工材料表面的分子键断裂形成标记痕迹，预先设计好的字符、图形等内容就永久地标记在材料表面，这样的标记效果稳定可靠，永久标记不会褪色。运用本技术方案解决了现有技术中红外激光标记效果差的技术问题。

Description

一种激光标记装置

技术领域

本发明涉及激光的技术领域，尤其涉及一种激光标记装置。

背景技术

随着各种电子卡片的普及，市场竞争越来越激烈，厂家对生产效率的要求越来越高，对性能和外观也越来越苛刻，对生产成本的管控也越来越严格。传统的单工位红外激光标记方式远远不能满足这些要求，IC卡标记传统的方式是采用单工位红外激光去标记，但是这种方式标记IC卡有如下的缺点：

1、红外激光标记后效果较差，主要表现为线条粗细不均匀、深浅不一样；肉眼可见明显有色差；

2、人工上料有操作误差，难以保持前后精度一致，标记精度较差；

3、人工操作容易造成不良率增高，而IC卡价格较高，容易造成成本浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种激光标记装置，解决现有技术中红外激光标记效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种激光标记装置，包括：机柜、上下料组件、打标组件以及升降组件；所述上下料组件和所述升降组件设置在所述机柜上，所述打标组件设置在所述升降组件上且位于所述上下料组件的上方，所述打标组件包括激光器，所述激光器的光源为绿光光源。

进一步地，所述上下料组件包括支撑槽板、上料架、下料架、传动机构、侧撑机构以及顶升机构，所述支撑槽板上设置有与所述打标组件对应的打标工位，所述上料架和所述下料架均设置在所述支撑槽板且分设在所述打标工位的两侧，所述传动机构设置在所述支撑槽板上，所述传动机构的一端位于所述上料架的下方，所述传动机构的另一端位于所述下料架的下方，所述上料架和所述下料架的下方均设置有所述顶升机构，所述上料架的两侧和所述下料架的两侧均设置有侧撑机构。

进一步地，所述打标工位与所述下料架之间设置有次品收料工位，所述激光标记装置还包括与所述次品收料工位对应设置的次品收料组件，所述次品收料组件包括第一滑轨、第一移动支座、第二滑轨、第二移动支座、CCD传感器、升降气缸、吸盘以及收料盘，所述第一滑轨设置在所述次品收料工位的两侧，所述第一移动支座可移动的与所述第一滑轨连接，所述第二滑轨设置在所述第一移动支座上，所述第二移动支座可移动的与所述第二滑轨连接，且位于所述次品收料工位的上方，所述CCD传感器与所述升降气缸均设置在所述第二移动支座上，所述吸盘与所述升降气缸的输出端连接，所述收料盘设置在所述第一移动支座上。

进一步地，所述传动机构包括驱动电机、皮带轮和皮带，所述皮带轮设置在所述支撑槽板上，所述皮带张紧套设在所述皮带轮上，所述驱动电机的动力输出端与所述皮带轮连接；

所述顶升机构包括顶升气缸和顶升板，所述顶升气缸固定在所述支撑槽板上，所述顶升板与所述顶升气缸的输出端连接；

所述侧撑机构包括侧撑气缸和侧撑板，所述侧撑气缸固定在所述支撑槽板上，所述侧撑板与所述侧撑气缸的动力输出端连接。

进一步地，所述打标工位和所述次品收料工位上均设置有所述顶升机构和定位板，且所述定位板位于所述顶升机构的上方；

所述打标工位的侧面和所述次品收料工位的侧面还设置有定位机构，所述定位机构包括定位气缸和定位块，所述定位气缸固定在所述支撑槽板上，所述定位块与所述定位气缸的动力输出端连接。

进一步地，所述升降组件包括升降支架、丝杠、丝杠螺母、手轮以及转接架，所述升降支架固定在所述机柜上，所述丝杠设置在所述升降支架上，所述丝杠的一端延伸出所述升降支架并与所述手轮连接，所述丝杠的一端通过所述丝杠螺母与所述转接架的一侧连接，所述转接架的另一侧与所述打标组件连接。

进一步地，所述升降组件还包括升降电机、联轴器、轴承座以及缓冲垫，所述缓冲垫和所述轴承座自上而下依次安装在所述丝杠上，所述升降电机固定在所述升降支架上，所述升降电机的动力输出端通过所述联轴器与所述丝杠连接。

进一步地，所述升降组件还包括导轨和滑块，所述导轨固定在所述升降支架上，所述滑块设置在所述导轨与所述转接架之间；

所述升降支架上设置有刻度线，所述转接架上连接有与所述刻度线对应的指针。

进一步地，所述打标组件包括承载板、分光座、方头以及聚焦镜，所述激光器、所述分光座以及所述方头设置在所述承载板上，且所述分光座位于所述激光器与所述方头之间，所述聚焦镜与所述方头连接。

进一步地，所述打标组件还包括全反镜座、折光腔、扩束镜以及合束镜，所述折光腔设置在所述分光座与所述激光器之间，所述折光腔的两端设置有所述全反镜座，所述扩束镜设置在所述方头与所述分光座之间，所述合束镜设置在所述方头与所述扩束镜之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：上下料组件和升降组件设置在机柜上，打标组件设置在升降组件上且位于上下料组件的上方，打标组件包括激光器，激光器的光源为绿光光源，通过上下料组件将待标志进行上料，通过升降组件实现对激光器的调焦，经过调焦后的激光器发出绿光光束对产品进行标记，本发明采用绿光激光光束聚焦在产品的表面，形成一个个微细的、高能量密度的光斑，每一个高能量的激光脉冲瞬间使被加工材料表面的分子键断裂形成标记痕迹，预先设计好的字符、图形等内容就永久地标记在材料表面，这样的标记效果稳定可靠，永久标记不会褪色。运输本技术方案解决了现有技术中红外激光标记效果差的技术问题。

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为本发明一种激光标记装置的整体结构示意图；

图2为本发明中上下料组件的结构示意图；

图3为本发明中上下料组件的结构示意图；

图4为本发明中次品收料组件的结构示意图；

图5为本发明中升降组件的结构示意图；

图6为本发明中打标组件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、机柜；12、冷水机；13、防护机柜；131、显示屏；132、检测窗；133、控制按钮；134、键盘；20、上下料组件；21、支撑槽板；22、上料架；23、下料架；241、驱动电机；242、皮带；243、皮带轮；244、转轴；25、侧撑机构；251、侧撑气缸；252、侧撑板；26、顶升机构；261、顶升气缸；262、顶升板；27、定位机构；271、定位气缸；272、定位块；28、定位板；29、轴承；30、打标组件；31、承载板；32、激光器；33、分光座；34、方头；35、聚焦镜；36、全反镜座；37、折光腔；28、扩束镜；39、合束镜；40、升降组件；41、升降支架；421、丝杠；422、丝杠螺母；43、手轮；44、转接架；45、联轴器；46、轴承座；47、缓冲垫；481、导轨；482、滑块；491、刻度线；492、指针；493、码表；50、次品收料组件；51、第一滑轨；52、第一移动支座；53、第二滑轨；54、第二移动支座；55、CCD传感器；551、相机；552、镜头；56、升降气缸；57、吸盘；58、收料盘；60、料盘。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

请参阅图1及图2，一种激光标记装置，包括：机柜11、上下料组件20、打标组件30以及升降组件40；上下料组件20和升降组件40设置在机柜11上，打标组件30设置在升降组件40上且位于上下料组件20的上方，打标组件30包括激光器32，激光器32的光源为绿光光源。

在本发明中，上下料组件20和升降组件40设置在机柜11上，打标组件30设置在升降组件40上且位于上下料组件20的上方，打标组件30包括激光器32，激光器32的光源为绿光光源，通过上下料组件20将待标志进行上料，通过升降组件40实现对激光器32的调焦，经过调焦后的激光器32发出绿光光束对产品进行标记，本发明采用绿光激光光束聚焦在产品的表面，形成一个个微细的、高能量密度的光斑，每一个高能量的激光脉冲瞬间使被加工材料表面的分子键断裂形成标记痕迹，预先设计好的字符、图形等内容就永久地标记在材料表面，这样的标记效果稳定可靠，永久标记不会褪色。运输本技术方案解决了现有技术中红外激光标记效果差的技术问题。

如图2及图3所示，上下料组件20包括支撑槽板21、上料架22、下料架23、传动机构、侧撑机构25以及顶升机构26，支撑槽板21上设置有与打标组件30对应的打标工位，上料架22和下料架23均设置在支撑槽板21且分设在打标工位的两侧，传动机构设置在支撑槽板21上，传动机构的一端位于上料架22的下方，传动机构的另一端位于下料架23的下方，上料架22和下料架23的下方均设置有顶升机构26，上料架22的两侧和下料架23的两侧均设置有侧撑机构25。人工将一叠未标记的IC卡料盘60一起放入上料架22中，顶升机构26向上顶升对最底下料盘60进行支撑，当侧撑机构25对其余料盘60进行支撑后，顶升气缸261下降将料盘60放置在传送机构上，从而实现料盘60分离，传动机构将料盘60传送到打标工位，打标组件30对其进行标记，然后传动机构再将料盘60传送到下料架23的下方，顶升机构26将料盘60向上顶升，由侧撑机构25对其进行支撑，从而完成下料操作。运用本就属方案可以有效提高生产效率，降低了人工成本同时也提升了产品标记的良品率，保证了产品的标记精度。

具体地，传动机构包括驱动电机241、皮带轮243和皮带242，皮带242轮设置在支撑槽板21上，皮带242张紧套设在皮带轮243上，驱动电机241的动力输出端与皮带轮243连接，相对设置的两个皮带轮243之间设置有转轴244；顶升机构26包括顶升气缸261和顶升板262，顶升气缸261固定在支撑槽板21上，顶升板262与顶升气缸261的输出端连接；侧撑机构25包括侧撑气缸251和侧撑板252，侧撑气缸251固定在支撑槽板21上，侧撑板252与侧撑气缸251的动力输出端连接。

如图4所示，打标工位与下料架23之间设置有次品收料工位，激光标记装置还包括与次品收料工位对应设置的次品收料组件50，次品收料组件50包括第一滑轨51、第一移动支座52、第二滑轨53、第二移动支座54、CCD传感器55、升降气缸56、吸盘57以及收料盘58，第一滑轨51设置在次品收料工位的两侧，第一移动支座52可移动的与第一滑轨51连接，第二滑轨53设置在第一移动支座52上，第二移动支座54可移动的与第二滑轨53连接，且位于次品收料工位的上方，CCD传感器55与升降气缸56均设置在第二移动支座54上，吸盘57与升降气缸56的输出端连接，收料盘58设置在第一移动支座52上。通过第一移动支座52在第一滑轨51上滑动、第二移动支座54在第二滑轨53上滑动来实现次品收料组件50在次品收料工位上X轴和Y轴方向的移动，使得CCD传感器55中的相机551和镜头552可以对整个料盘60进行检测，当检测到有次品时，升降气缸56驱动吸盘57下降吸取次品并将其放置到收料盘58中。

优选地，打标工位和次品收料工位上均设置有顶升机构26和定位板28，且定位板28位于顶升机构26的上方；料盘60传送到打标工位时，顶升机构26将料盘60顶升，并通过定位板28使料盘60处于水平面，保证标记质量；在料盘60传送到次品收料工位时，顶升机构26将料盘60顶升至定位板28，由次品收料组件50进行检测移除后，顶升机构26再下降使料盘60下至到传送机构上；同时支撑槽板21上设置有轴承29，轴承位于定位板28的两侧，以保证料盘60顺利移动。

进一步，打标工位的侧面和次品收料工位的侧面还设置有定位机构27，定位机构27包括定位气缸271和定位块272，定位气缸271固定在支撑槽板21上，定位块272与定位气缸271的动力输出端连接。当顶升机构26将料盘60顶升至定位板28时，定位气缸271驱动定位块272伸出对料盘60的两端进行固定。

如图5所示，升降组件40包括升降支架41、丝杠421、丝杠螺母422、手轮43以及转接架44，升降支架41固定在机柜11上，丝杠421设置在升降支架41上，丝杠421的一端延伸出升降支架41并与手轮43连接，丝杠421的一端通过丝杠螺母422与转接架44的一侧连接，转接架44的另一侧与打标组件30连接。转动手轮43带动丝杠421转动，使得丝杠螺母422相对丝杠421上下运动，进而带动打标组件30上下运动来实现对打标组件30的调焦。

进一步地，升降组件40还包括升降电机、联轴器45、轴承座46以及缓冲垫47，缓冲垫47和轴承座46自上而下依次安装在丝杠421上，升降电机固定在升降支架41上，升降电机的动力输出端通过联轴器45与丝杠421连接。当通过联轴器45将升降电机与丝杠421连接时，对打标组件30的手动升降可以转变电动升降，同时，通过轴承座46保证丝杠421的旋转顺畅，通过缓冲垫47对升降组件40起限位作用。

更进一步地，升降组件40还包括导轨481和滑块482，导轨481固定在升降支架41上，滑块482设置在导轨481与转接架44之间；当通过手动或电动使转接板上下运动同时，转接通过滑块482沿着导轨481运动，以保证整个打标组件30稳定的运动。优选地，升降支架41上设置有刻度线491，转接架44上连接有与刻度线491对应的指针492，丝杠421上还设置有码表493，可以通过码表493读出转接板上升或者下降的详细距离。

如图6所示，打标组件30包括承载板31、分光座33、方头34以及聚焦镜35，分光座33以及方头34设置在承载板31上，且分光座33位于激光器32与方头34之间，聚焦镜35与方头34连接。激光器32发出绿光光束经过分光座33分光，可以实现50%激光全反，50%激光全透，然后分别进入方头34和聚焦镜35，方头34内部有扫描振镜，可以带动激光实现不同轨迹的运动，聚焦镜35可以将激光焦点聚焦在一个工作平面内。

进一步地，打标组件30还包括全反镜座36、折光腔37、扩束镜28以及合束镜39，折光腔37设置在分光座33与激光器32之间，折光腔37的两端设置有全反镜座36，全反镜座36可以改变激光传输方向；扩束镜28设置在方头34与分光座33之间，以将光斑扩大，合束镜39设置在方头34与扩束镜28之间，内部有红光预览，可以用来预览激光打标轨迹。

参见图1，激光标记装置还包括冷水机12和防护机柜13，冷水机12与打标组件30连接，可以冷却打标组件30，从而保证激光器32能正常打标，延长寿命；防护机柜13覆盖打标工位，防护机柜13上设置有显示屏131、检测窗132、控制按钮133、鼠标以及键盘134，通过检测窗132可以方便观察激光标记装置对产品的标记状况，显示屏131通过显示器、屏安装板与防护机柜11连接，通过显示屏131安装板可调节显示屏131的旋转角度。

以上为对本发明所提供的一种激光标记装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种激光标记装置，其特征在于，包括：机柜、上下料组件、打标组件以及升降组件；

所述上下料组件和所述升降组件设置在所述机柜上，所述打标组件设置在所述升降组件上且位于所述上下料组件的上方，所述打标组件包括激光器，所述激光器的光源为绿光光源；

所述上下料组件包括支撑槽板、上料架、下料架、传动机构、侧撑机构以及顶升机构，所述支撑槽板上设置有与所述打标组件对应的打标工位，所述上料架和所述下料架均设置在所述支撑槽板且分设在所述打标工位的两侧，所述传动机构设置在所述支撑槽板上，所述传动机构的一端位于所述上料架的下方，所述传动机构的另一端位于所述下料架的下方，所述上料架和所述下料架的下方均设置有所述顶升机构，所述上料架的两侧和所述下料架的两侧均设置有侧撑机构；

将未标记的料盘放入所述上料架中，所述顶升机构向上顶升对最底下料盘进行支撑，当侧撑机构对其余料盘进行支撑后，顶升气缸下降将料盘放置在传送机构上，从而实现料盘分离，传动机构将料盘传送到打标工位，打标组件对其进行标记，然后传动机构再将料盘传送到下料架的下方，顶升机构将料盘向上顶升，由侧撑机构对其进行支撑，从而完成下料操作；

所述打标工位与所述下料架之间设置有次品收料工位，所述激光标记装置还包括与所述次品收料工位对应设置的次品收料组件，所述次品收料组件包括第一滑轨、第一移动支座、第二滑轨、第二移动支座、CCD传感器、升降气缸、吸盘以及收料盘，所述第一滑轨设置在所述次品收料工位的两侧，所述第一移动支座可移动的与所述第一滑轨连接，所述第二滑轨设置在所述第一移动支座上，所述第二移动支座可移动的与所述第二滑轨连接，且位于所述次品收料工位的上方，所述CCD传感器与所述升降气缸均设置在所述第二移动支座上，所述吸盘与所述升降气缸的输出端连接，所述收料盘设置在所述第一移动支座上。

2.根据权利要求1所述的激光标记装置，其特征在于，所述传动机构包括驱动电机、皮带轮和皮带，所述皮带轮设置在所述支撑槽板上，所述皮带张紧套设在所述皮带轮上，所述驱动电机的动力输出端与所述皮带轮连接；

所述顶升机构包括顶升气缸和顶升板，所述顶升气缸固定在所述支撑槽板上，所述顶升板与所述顶升气缸的输出端连接；

所述侧撑机构包括侧撑气缸和侧撑板，所述侧撑气缸固定在所述支撑槽板上，所述侧撑板与所述侧撑气缸的动力输出端连接。

3.根据权利要求2所述的激光标记装置，其特征在于，所述打标工位和所述次品收料工位上均设置有所述顶升机构和定位板，且所述定位板位于所述顶升机构的上方；

所述打标工位的侧面和所述次品收料工位的侧面还设置有定位机构，所述定位机构包括定位气缸和定位块，所述定位气缸固定在所述支撑槽板上，所述定位块与所述定位气缸的动力输出端连接。

4.根据权利要求1所述的激光标记装置，其特征在于，所述升降组件包括升降支架、丝杠、丝杠螺母、手轮以及转接架，所述升降支架固定在所述机柜上，所述丝杠设置在所述升降支架上，所述丝杠的一端延伸出所述升降支架并与所述手轮连接，所述丝杠的一端通过

所述丝杠螺母与所述转接架的一侧连接，所述转接架的另一侧与所述打标组件连接。

5.根据权利要求4所述的激光标记装置，其特征在于，所述升降组件还包括升降电机、联轴器、轴承座以及缓冲垫，所述缓冲垫和所述轴承座自上而下依次安装在所述丝杠上，所述升降电机固定在所述升降支架上，所述升降电机的动力输出端通过所述联轴器与所述丝杠连接。

6.根据权利要求5所述的激光标记装置，其特征在于，所述升降组件还包括导轨和滑块，所述导轨固定在所述升降支架上，所述滑块设置在所述导轨与所述转接架之间；

所述升降支架上设置有刻度线，所述转接架上连接有与所述刻度线对应的指针。

7.根据权利要求1所述的激光标记装置，其特征在于，所述打标组件包括承载板、分光座、方头以及聚焦镜，所述激光器、所述分光座以及所述方头设置在所述承载板上，且所述分光座位于所述激光器与所述方头之间，所述聚焦镜与所述方头连接。

8.根据权利要求7所述的激光标记装置，其特征在于，所述打标组件还包括全反镜座、折光腔、扩束镜以及合束镜，所述折光腔设置在所述分光座与所述激光器之间，所述折光腔的两端设置有所述全反镜座，所述扩束镜设置在所述方头与所述分光座之间，所述合束镜设置在所述方头与所述扩束镜之间。

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