CN111055022B - 一种高精度的激光打标装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度的激光打标装置，包括以下内容：打标机构包括固定激光打标器和转动激光打标器，转动激光打标器连接有转动支架，转动支架转动连接有转动轴，转动激光打标器绕打标工件转动；夹持装置包括镂空设置的夹持架，夹持架转动连接有夹持轴，夹持轴与位于机架上的轴套转动连接，夹持轴与机架固定连接，转动轴和夹持轴设置在同一轴线上，夹持架上转动连接有吸盘机构，吸盘机构包括与夹持架转动连接的第一球接部，第一球接部连接有连杆，连杆连接有第二球接部，第二球接部转动连接有吸盘，吸盘连接有负压源。通过上述设置，该装置适用于大批量生产，能够实现对于目标工件的多个方向的同时打标，具有很高的工作效率。

Description

一种高精度的激光打标装置
技术领域
本发明涉及激光加工领域，具体为一种高精度的激光打标装置。
背景技术
激光的发明是一项划时代的成就，对人类社会产生了极其深远的影响。人们把激光和原子能、半导体、计算机列在一起，称为20世纪的“四大发明”。激光亮度高，方向性好，相干性高，单色性好，聚焦后能量可以集中在很小的区域内。自第一台激光器诞生后，人们就开始探索激光在加工领域的应用。
激光打标是激光加工领域中最常见的应用之一。激光打标是利用一束高能量密度的激光和物体表面作用，使物体表面发生物理或化学变化，从而在物体表面留下永久标记的一门新兴加工技术。激光打标作为一种现代精密加工方法,与印刷，腐蚀,电火花加工,机械刻划等传统的加工方法相比,具有无与伦比的优势。激光打标通过计算机控制，能够在物体表面打标出各种文字、符号和图案，并且可以通过软件非常容易地设计和更改打标图样和内容，能够大大提高加工效率，适应现代化生产高效率、快节奏的要求。
激光打标技术没有与物体发生硬接触的刀头、无切削力，工件不会变形和产生内应力，不会破坏工件，能够广泛应用于各种材料，例如常见金属，聚合物材料，皮革，陶瓷，木材等都可以进行激光打标。聚焦的激光光斑直径非常小，热影响区域小，加工精细，并且雕刻的文字图案有非常强的持久性。采用激光打标技术雕刻出的标记不容易仿制和更改，在一定程度上具有很强的防伪性。激光打标对环境污染小，符合当前的绿色环保的发展潮流。目前，激光打标技术已广泛应用于包装、零件、首饰、电子元件、集成电路芯片、五金工具等众多领域的文字和图形的标记。
然而，现有的激光打标机，一般为单激光达标器设置，不能够对目标工件的多个方向进行同时打标，因此存在其局限性，故提出本申请，解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度的激光打标装置，其适用于大批量生产，能够实现对于目标工件的多个方向的同时打标，具有很高的工作效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度的激光打标装置，包括机架，所述机架上设置有打标机构、打标工件以及用于对打标工件进行夹持的夹持装置；
所述打标机构包括固定激光打标器和转动激光打标器，所述固定激光打标器固定在所述机架上，同时位于所述打标工件和所述夹持装置的正上方，所述转动激光打标器连接有转动支架，所述转动支架转动连接有转动轴，所述转动轴连接有定位机构，所述转动激光打标器绕所述打标工件转动；
所述夹持装置包括镂空设置的夹持架，所述夹持架连接有夹持轴，所述夹持轴与位于所述机架上的轴套转动连接，所述轴套与所述机架固定连接，所述转动轴和所述夹持轴设置在同一轴线上，所述夹持架上转动连接有吸盘机构，所述吸盘机构包括与所述夹持架转动连接的第一球接部，所述第一球接部连接有连杆，所述连杆连接有第二球接部，所述第二球接部转动连接有吸盘，所述吸盘连接有负压源。
通过上述方案:由于在转动支架上固定设置了转动激光打标器，并且在转动轴和转动支架间设置了相应的定位机构，因此，转动激光打标器在进行相应的位置调整后，能够通过定位机构进行固定；进一步的，由于夹持装置中，第一球接部和第二球接部第二设置，使得吸盘机构能够对需要加工的工件在多个方向上进行调节，在调节到合适的位置后，通过负压源对打标工件进行固定；同时，由于夹持装置的灵活设置，并且激光打标不会对打标工件产生加工应力，因此能够对打标工件的多个平面的工件进行良好的固定，并且对打标工件的多个方向进行同时打标，因此具有很高的工作效率。
优选的，所述固定激光打标器和所述转动激光打标器为3D激光打标器。
通过上述方案:使用3D激光打标器能够，能够大幅度降低对于打标表面的平整度要求，能够加工的效果更加丰富多彩。
优选的，所述转动激光打标器的数目为1或2或3。
通过上述方案:能够同时完成对于打标工件的两个方向或者三个方向或者四个方向的同时加工，具有很高的打标效率。
优选的，所述转动轴转动连接有支撑架，所述支撑架的下方设置有燕尾滑块，所述燕尾滑块滑动连接有固定设置在所述机架上的燕尾槽，所述燕尾槽上设置有用于限定所述燕尾滑块移动的限位螺钉。
通过上述方案:由于燕尾块和燕尾槽能够稳定的前后移动，因此，在实际工作时，能够对转动激光打标器的前后位置进行相应的调节，使其方便的调节到适合打标的位置；同时，在调整到合适位置后，通过限位螺钉，对整个支撑架进行良好的固定。
优选的，所述吸盘在所述吸盘与所述工件的接触面上设置有刚性板，所述刚性板上均匀设置有过气孔。
通过上述方案:为了防止由于吸盘机构中的负压过大对打标工件造成形变，因此设置相应的刚性板，刚性板由于设置有过气孔，因此在吸盘吸附时，刚性板能够对打标工件起到一定的支撑作用，从而防止打标工件变形。
优选的，所述连杆包括上连杆和下连杆，所述上连杆和所述下连杆螺纹连接。
通过上述技术方案，由于上连杆和下连杆相互螺纹连接，通过调整上连杆和下连杆的旋进长度，能够方便的调节整个连杆的长度，从而更加方便的对打标工件进行固定。
优选的，所述定位机构包括与所述转动轴连接的步进电机，所述步进电机固定在所述支撑架上。
通过上述技术方案，通过步进电机能够对转动角度进行微小调节，同时由于依靠电控系统，能够提高该打标装置的自动化程度。
优选的，所述轴套上设置有顶死螺钉，所述顶死螺钉与所述轴套螺纹连接后顶死所述夹持轴。
通过上述方案:设置顶死螺钉能够方便的固定夹持架，使其不会和轴套产生相对的转动，从而方便进行激光打标。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)能够对打标工件的多个方向进行同时打标，因此在进行打标工作时，能够一次完成多个方向的同时打标，具有很高的打标效率，适用于大批量生产；
(2)夹持装置中的吸盘机构调整灵活，能够对于类似三角体，长方体或者其它特殊形状进行良好的夹持，有利于打标工作的进行；
(3)该打标装置，结构简单，操作方便，工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的正面结构示意图；
图3为本发明中夹持架的结构示意图；
图4为本发明中吸盘的结构示意图。
图中：1、机架；2、打标工件；3、固定激光打标器；4、转动激光打标器；5、转动支架；6、转动轴；701、步进电机；8、夹持架；9、夹持轴；10、吸盘机构；101、第一球接部；102、连杆；1021、上连杆；1022、下连杆；103、第二球接部；104、吸盘；105、负压源；106、刚性板；107、过气孔；11、支撑架；12、燕尾滑块；13、燕尾槽；14、限位螺钉；15、轴套；16、顶死螺钉。
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1-4，本发明提供的一种实施例：
一种高精度的激光打标装置，包括机架1，机架1上设置有打标机构、打标工件2以及用于对打标工件2进行夹持的夹持装置。
打标机构包括固定激光打标器3和转动激光打标器4，固定激光打标器3和转动激光打标器4为3D激光打标器。使用3D激光打标器能够，能够大幅度降低对于打标表面的平整度要求，能够加工的效果更加丰富多彩。
固定激光打标器3固定在机架1上，同时位于打标工件2和夹持装置的正上方，转动激光打标器4连接有转动支架5，转动支架5转动连接有转动轴6，转动轴6连接有定位机构，转动激光打标器4绕打标工件2转动。定位机构包括与转动轴6连接的步进电机701，步进电机701固定在支撑架11上。通过步进电机701能够对转动角度进行微小调节，同时由于依靠电控系统，能够提高该打标装置的自动化程度。
转动轴6转动连接有支撑架11，支撑架11的下方设置有燕尾滑块12，燕尾滑块12滑动连接有固定设置在机架1上的燕尾槽13，燕尾槽13上设置有用于限定燕尾滑块12移动的限位螺钉14。由于燕尾块和燕尾槽13能够稳定的前后移动，因此，在实际工作时，能够对转动激光打标器4的前后位置进行相应的调节，使其方便的调节到适合打标的位置；同时，在调整到合适位置后，通过限位螺钉14，对整个支撑架11进行良好的固定。
转动激光打标器4的数目为1或2或3。能够同时完成对于打标工件2的两个方向或者三个方向或者四个方向的同时加工，具有很高的打标效率。
夹持装置包括镂空设置的夹持架8，夹持架8转动连接有夹持轴9，夹持轴9与位于机架1上的轴套15转动连接，轴套15与机架1固定连接，转动轴6和夹持轴9设置在同一轴线上。轴套15上设置有顶死螺钉16，顶死螺钉16与轴套15螺纹连接后顶死夹持轴9。设置顶死螺钉16能够方便的固定夹持架8，使其不会和轴套15产生相对的转动，从而方便进行激光打标。
夹持架8上转动连接有吸盘机构10，吸盘机构10包括与夹持架8转动连接的第一球接部101，第一球接部101连接有连杆102，连杆102连接有第二球接部103，第二球接部103转动连接有吸盘104，吸盘104连接有负压源105。
连杆102包括上连杆1021和下连杆1022，上连杆1021和下连杆1022螺纹连接。由于上连杆1021和下连杆1022相互螺纹连接，通过调整上连杆1021和下连杆1022的旋进长度，能够方便的调节整个连杆102的长度，从而更加方便的对打标工件2进行固定。
吸盘104在吸盘104与工件的接触面上设置有刚性板106，刚性板106上均匀设置有过气孔107。为了防止由于吸盘机构10中的负压过大对打标工件2造成形变，因此设置相应的刚性板106，刚性板106由于设置有过气孔107，因此在吸盘104吸附时，刚性板106能够对打标工件2起到一定的支撑作用，从而防止打标工件2变形。
由于在转动支架5上固定设置了转动激光打标器4，并且在转动轴6和转动支架5间设置了相应的定位机构，因此，转动激光打标器4在进行相应的位置调整后，能够通过定位机构进行固定；进一步的，由于夹持装置中，第一球接部101和第二球接部103第二设置，使得吸盘机构10能够对需要加工的工件在多个方向上进行调节，在调节到合适的位置后，通过负压源105对打标工件2进行固定；同时，由于夹持装置的灵活设置，并且激光打标不会对打标工件2产生加工应力，因此能够对打标工件2的多个平面的工件进行良好的固定，并且对打标工件2的多个方向进行同时打标，因此具有很高的工作效率。
该打标装置的使用的具体工作流程：a、通过夹持装置对打标工件2进行夹持；b、调节第一球接部101、第二球接部103、顶死螺钉16和连杆102的长度，使得打标工件2的一面尽量处于水平状态，方便固定激光打标器3进行打标；c、通过定位机构，本实施例中为步进电机701，调整相应的角度，并通过限位螺钉14调节其前后位置，方便转动激光打标器4进行打标；d、打标完成，取下打标工件2。
综上所述，本发明的有益效果是：(1)能够对打标工件2的多个方向进行同时打标，因此在进行打标工作时，能够一次完成多个方向的同时打标，具有很高的打标效率，适用于大批量生产；(2)夹持装置中的吸盘机构10调整灵活，能够对于类似三角体，长方体或者其它特殊形状进行良好的夹持，有利于打标工作的进行；(3)该打标装置，结构简单，操作方便，工作效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种高精度的激光打标装置，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设置有打标机构、打标工件(2)以及用于对打标工件(2)进行夹持的夹持装置；
所述打标机构包括固定激光打标器(3)和转动激光打标器(4)，所述固定激光打标器(3)固定在所述机架(1)上，同时位于所述打标工件(2)和所述夹持装置的正上方，所述转动激光打标器(4)连接有转动支架(5)，所述转动支架(5)转动连接有转动轴(6)，所述转动轴(6)连接有定位机构，所述转动激光打标器(4)绕所述打标工件(2)转动；
所述夹持装置包括镂空设置的夹持架(8)，所述夹持架(8)连接有夹持轴(9)，所述夹持轴(9)与位于所述机架(1)上的轴套(15)转动连接，所述轴套(15)与所述机架(1)固定连接，所述转动轴(6)和所述夹持轴(9)设置在同一轴线上，所述夹持架(8)上转动连接有吸盘机构(10)，所述吸盘机构(10)包括与所述夹持架(8)转动连接的第一球接部(101)，所述第一球接部(101)连接有连杆(102)，所述连杆(102)连接有第二球接部(103)，所述第二球接部(103)转动连接有吸盘(104)，所述吸盘(104)连接有负压源(105)。
2.根据权利要求1所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述固定激光打标器(3)和所述转动激光打标器(4)为3D激光打标器。
3.根据权利要求2所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述转动激光打标器(4)的数目为1或2或3。
4.根据权利要求2所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述转动轴(6)转动连接有支撑架(11)，所述支撑架(11)的下方设置有燕尾滑块(12)，所述燕尾滑块(12)滑动连接有固定设置在所述机架(1)上的燕尾槽(13)，所述燕尾槽(13)上设置有用于限定所述燕尾滑块(12)移动的限位螺钉(14)。
5.根据权利要求2所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述吸盘(104)在所述吸盘(104)与所述工件的接触面上设置有刚性板(106)，所述刚性板(106)上均匀设置有过气孔(107)。
6.根据权利要求2所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述连杆(102)包括上连杆(1021)和下连杆(1022)，所述上连杆(1021)和所述下连杆(1022)螺纹连接。
7.根据权利要求4所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述定位机构包括与所述转动轴(6)连接的步进电机(701)，所述步进电机(701)固定在所述支撑架(11)上。
8.根据权利要求2所述的一种高精度的激光打标装置，其特征在于：所述轴套(15)上设置有顶死螺钉(16)，所述顶死螺钉(16)与所述轴套(15)螺纹连接后顶死所述夹持轴(9)。
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