CN111571021A - 一种薄片用双面打标装置及其方法 - Google Patents

一种薄片用双面打标装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种薄片用双面打标装置及其方法，涉及激光打标领域，薄片通过上料机械手传送到转动平台的上料工位，转动平台装有真空装置可以将薄片吸附固定，转动平台旋转将薄片传送到CCD检测工位通过视觉检测装置确定薄片的位置，检测完成后，转动平台旋转将薄片传送到打标工位进行激光打标，打标完成后薄片由转动平台传送到下料工位，翻转机械手将薄片取下并翻转，下料机械手将翻转的薄片传送到下料工位，转动平台回转将薄片再次传送回加工工位进行另一面的打标。该方法实现了自动上下料、各工位自动转换以及薄片的自动翻转，且CCD检测保证了打标位置的准确性，本发明适应大小、厚度、材质不同的薄片，极大地扩展了本发明的应用场景。

Description

一种薄片用双面打标装置及其方法
技术领域
本发明涉及薄片打标技术领域，尤其涉及到一种薄片双面打标装置及其方法。
背景技术
目前，薄片打标大多由人工上下料，批量生产时就会导致劳动强度大、效率较低、交货周期延长等问题，且人工上料由于靠手工对齐，打标位置容易偏移，导致零件报废，因此急需一种能自动上下料并能进行双面打标的装置。
市场上也有双面打标的自动化设备，但都有一定的不足。如采用长流水线式传送方式、双振镜进行打标、无视觉检测装置。缺点：占用空间过大，设备成本过大，打标位置容易偏移，只针对某一种特定产品进行打标，适用范围过小。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种薄片用双面打标装置。通过在转动平台进行各工位的传递以及翻转机械手进行薄片的翻转，实现了薄片的自动双面打标，且占用空间小，适用范围广。
本发明是通过如下技术方案得以实现的：
一种薄片用双面打标的方法，机械手将待加工薄片传送到转动平台的加工工位，转动平台将待加工薄片传动到打标工位进行激光打标，打标完成后薄片由转动平台传送到下料工位，机械手将薄片取下后翻转，并将翻转后的薄片放置于转动平台，转动平台回转将薄片再次传送到打标工位进行打标，从而完成对薄片的双面打标。
进一步的，包括如下步骤：步骤一：薄片正面打标：将要打标的薄片堆叠在上料盒中，电机驱动旋转臂旋转至上料盒上方，气缸伸出带动真空吸盘向下运动将上料盒中的薄片吸附住，气缸缩回带动真空吸盘向上运动，旋转臂旋转至转动平台的上料工位，气缸伸出带动真空吸盘向下运动，将薄片放置于上料工位，气缸缩回，旋转臂再次旋转至上料盒上方，旋转平台旋转将薄片运送至CCD检测工位通过视觉检测装置确定薄片的位置，检测完成后，转动平台旋转将薄片传送到打标工位通过激光系统进行标；
步骤二：薄片反面打标：正面打标完成后薄片由转动平台传送到下料工位，翻转机械手将薄片取下并翻转，下料机械手将翻转后的薄片从传翻转机械手上取下并重新放置于下料工位，转动平台回转将薄片再次传送回加工工位通过激光系统进行反打标，打标完成后转动平台旋转将薄片传送到下料工位，下料机械手将薄片取下放入下料盒中。
一种薄片用双面打标的装置，包括上料机械手、视觉检测装置、激光系统、转动平台、翻转机械手和下料机械手；所述上料机械手和下料机械手结构相同，上料机械手用来将工件夹持到转动平台上，转动平台用来将工件传动到工位，所述视觉检测装置用来确定工件的位置，激光系统用来对工件进行打标，翻转机械手用来对正面打标后的工件进行翻面，下料机械手将翻面后的工件放回转动平台。
进一步的，所述上料机械手包括装夹工作台、电机、减速机、轴承、旋转臂、气缸、直线轴承、导向装置和真空吸盘；所述装夹工作台上设置有电机，所述旋转臂由电机通过减速机和轴承控制旋转；所述旋转臂上方设置有气缸，真空吸盘固定在导向装置上，气缸通过直线轴承和导向装置控制真空吸盘上下移动；旋转臂旋转至上料盒上方，气缸伸出带动真空吸盘向下运动将上料盒中的薄片吸附住，气缸缩回，旋转臂旋转至转动平台的上料工位，气缸伸出带动真空吸盘向下运动，将薄片放置于上料工位，气缸缩回。
进一步的，所述旋转平台包括旋转电缸、真空吸附平台和平台底板；所述旋转电缸驱动真空吸附平台旋转，进行四个工位的转换；所述真空吸附平台装有真空发生装置，通过真空发生装置产生的真空将薄片吸附固定，真空吸附平台材质为白色POM，减小对薄片产生的损伤。
进一步的，所述翻转机械手包括底部气缸、直线导轨、无杆气缸、安装支架、旋转气缸和旋转组件；所述底部气缸通过直线导轨控制前后方向的运动，无杆气缸控制左右方向的运动，旋转气缸控制旋转组件进行旋转；所述控制旋转组件包括气缸、直线轴承、导向装置和真空吸盘。
进一步的，所述视觉检测装置包括安装支架、相机和镜头；所述安装支架上安装有相机，相机下方设置有镜头。
进一步的，所述激光系统包括升降组件、安装支架和振镜系统。
进一步的，工件为薄片。
本发明的有益效果：
1.采用转动平台进行各工位的传递减小了占地面积；使用机械手进行薄片的翻转，只使用一个振镜，降低成本；机械手和真空平台可根据被打标的薄片的大小和厚度进行调整，且对薄片的材质没有要求，极大地扩展了本发明的应用场景。
2.打标前使用视觉检测装置对薄片的位置进行检测，使在薄片上打标的位置更加准确，极大的降低了废品率。
附图说明
图1为本发明的轴侧图；
图2为上料机械手的轴侧图；
图3为视觉检测装置的轴侧图；
图4为激光系统的轴侧图；
图5为转动平台的轴侧图；
图6为翻转机械手的轴侧图；
图7为图6中翻转机械手中旋转组件的轴侧图；
图8为下料机械手的轴测图。
附图标记如下：
1-机柜；2-上料机械手；3-视觉检测装置；4-激光系统；5-转动平台；6-翻转机械手；7- 下料机械手；8-下料盒；9-上料盒；21-装夹工作台；22-电机；23-减速机；24-轴承；25-旋转臂；26-第一气缸；27-直线轴承；28-导向装置；29-第一真空吸盘；31-安装支架；32-相机； 33-镜头；41-升降组件；42-安装支架；43-振镜系统；51-第一旋转电缸；52-真空吸附平台； 53-平台底板；61-底部气缸；62-直线导轨；63-无杆气缸；64-安装支架；65-第二旋转气缸； 66-旋转组件；661-第二气缸；662-直线轴承；663-导向装置；664-第二真空吸盘；71-装夹工作台；72-电机；73-减速机；74-轴承；75-旋转臂；76-第三气缸；77-直线轴承；78-导向装置； 79-第三真空吸盘。
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”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的结合附图1及图2所示，一种薄片用双面打标装置，包括机柜1，机柜1的上部设有将薄片传送到上料工位的上料机械手2、用于对薄片进行拍照定位的视觉检测装置3、用于对薄片进行打标的激光系统4、用于各工位进行传递的旋转平台5、用于薄片翻转的翻转机构6、用于薄片取放料的下料机械手7、用于收纳打标完成的薄片的下料盒8、用于收纳未打标的薄片的上料盒9，其中，上料机械手2包括装夹工作台21、电机22、减速机23、轴承24、旋转臂25、气缸26、直线轴承27、导向装置28和真空吸盘29，电机22控制旋转臂25在上料盒9和旋转平台5的上料工位间转动，气缸26控制真空吸盘29上下移动，完成取料动作。
结合图3及图4所示，觉检测装置3包括安装支架31、相机32和镜头33，激光系统4包括升降组件41、安装支架42和振镜系统43，觉检测装置3对薄片拍照定位后由激光系统 4对薄片进行打标。
如图5所示，旋转平台5包括旋转电缸51、真空吸附平台52和平台底板53，旋转平台5包括上料工位、CCD检测工位、打标工位和下料工位，旋转电缸51驱动真空吸附平台52 旋转，进行四个工位的转换。
结合附图6及附图7所示，翻转机械手6包括底部气缸61、直线导轨62、无杆气缸63、安装支架64、旋转气缸65和旋转组件66，旋转组件66包括气缸661、直线轴承662、导向装置663和第二真空吸盘664，底部气缸61通过直线导轨62控制前后方向的运动，无杆气缸63控制左右方向的运动，旋转气缸65控制旋转组件66进行旋转。
结合附图6及附图8所示，正面打标完成的薄片由旋转平台5传送到下料工位后，翻转机械手6将薄片取下，第二旋转气缸65控制旋转组件66进行旋转，下料机械手7将翻转后的薄片从传翻转机械手6上取下并重新放置于下料工位，完成薄片的翻转。
本发明检测方法包括如下步骤：
步骤一：薄片正面打标：将要打标的薄片堆叠在上料盒9中，电机22驱动旋转臂25旋转至上料盒9上方，气缸26伸出带动真空吸盘29向下运动将上料盒9中的薄片吸附住，气缸26缩回带动真空吸盘29向上运动，旋转臂25旋转至转动平台5的上料工位，气缸26伸出带动真空吸盘29向下运动，将薄片放置于上料工位，气缸26缩回，旋转臂25再次旋转至上料盒9上方，旋转平台5旋转将薄片运送至CCD检测工位通过视觉检测装置3确定薄片的位置，检测完成后，转动平台5旋转将薄片传送到打标工位通过激光系统4进行标；
步骤二：薄片反面打标：正面打标完成后薄片由转动平台5传送到下料工位，翻转机械手6将薄片取下并翻转，下料机械手7将翻转后的薄片从传翻转机械手6上取下并重新放置于下料工位，转动平台5回转将薄片再次传送回加工工位通过激光系统4进行反打标，打标完成后转动平台5旋转将薄片传送到下料工位，下料机械手7将薄片取下放入下料盒8中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种薄片用双面打标的方法，其特征在于，机械手将待加工薄片传送到转动平台(5)的加工工位，转动平台(5)将待加工薄片传动到打标工位进行激光打标，打标完成后薄片由转动平台(5)传送到下料工位，机械手将薄片取下后翻转，并将翻转后的薄片放置于转动平台(5)，转动平台(5)回转将薄片再次传送到打标工位进行打标，从而完成对薄片的双面打标。
2.根据权利要求1所述的薄片用双面打标的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：薄片正面打标：将要打标的薄片堆叠在上料盒(9)中，电机(22)驱动旋转臂(25)旋转至上料盒(9)上方，气缸(26)伸出带动第一真空吸盘(29)向下运动将上料盒(9)中的薄片吸附住，气缸(26)缩回带动真空吸盘(29)向上运动，旋转臂(25)旋转至转动平台(5)的上料工位，气缸(26)伸出带动第一真空吸盘(29)向下运动，将薄片放置于上料工位，气缸(26)缩回，旋转臂(25)再次旋转至上料盒(9)上方，旋转平台(5)旋转将薄片运送至CCD检测工位通过视觉检测装置(3)确定薄片的位置，检测完成后，转动平台(5)旋转将薄片传送到打标工位通过激光系统(4)进行打标；
步骤二：薄片反面打标：正面打标完成后薄片由转动平台(5)传送到下料工位，翻转机械手(6)将薄片取下并翻转，下料机械手(7)将翻转后的薄片从传翻转机械手(6)上取下并重新放置于下料工位，转动平台(5)回转将薄片再次传送回加工工位通过激光系统(4)进行反面打标，打标完成后转动平台(5)旋转将薄片传送到下料工位，下料机械手(7)将薄片取下放入下料盒(8)中。
3.一种薄片用双面打标的装置，其特征在于，包括上料机械手(2)、视觉检测装置(3)、激光系统(4)、转动平台(5)、翻转机械手(6)和下料机械手(7)；所述上料机械手(2)和下料机械手(7)结构相同，上料机械手(2)用来将工件夹持到转动平台(5)上，转动平台(5)用来将工件传动到各工位，所述视觉检测装置(3)用来确定工件的位置，激光系统(4)用来对工件进行打标，翻转机械手(6)用来对正面打标后的工件进行翻面，下料机械手(7)将翻面后的工件放回转动平台(5)。
4.根据权利要求3所述的薄片用双面打标的装置，其特征在于，所述上料机械手(2)包括装夹工作台(21)、电机(22)、减速机(23)、轴承(24)、旋转臂(25)、气缸(26)、直线轴承(27)、导向装置(28)和第一真空吸盘(29)；所述装夹工作台(21)上设置有电机(22)，所述旋转臂(25)由电机(22)通过减速机(23)和轴承(24)控制旋转；所述旋转臂(25)上方设置有气缸(26)，第一真空吸盘(29)固定在导向装置(28)上，气缸(26)通过直线轴承(27)和导向装置(28)控制第一真空吸盘(29)上下移动；旋转臂(25)旋转至上料盒(9)上方，气缸(26)伸出带动第一真空吸盘(29)向下运动将上料盒(9)中的薄片吸附住，气缸(26)缩回，旋转臂(25)旋转至转动平台(5)的上料工位，气缸(26)伸出带动第一真空吸盘(29)向下运动，将薄片放置于上料工位，气缸(26)缩回。
5.根据权利要求3所述的薄片用双面打标装置，其特征在于，所述旋转平台(5)包括第一旋转电缸(51)、真空吸附平台(52)和平台底板(53)；所述第一旋转电缸(51)驱动真空吸附平台(52)旋转，进行四个工位的转换；所述真空吸附平台(52)装有真空发生装置，通过真空发生装置产生的真空将薄片吸附固定，真空吸附平台(52)材质为白色POM，减小对薄片产生的损伤。
6.根据权利要求3所述的薄片用双面打标装置，其特征在于，所述翻转机械手(6)包括底部气缸(61)、直线导轨(62)、无杆气缸(63)、安装支架(64)、第二旋转气缸(65)和旋转组件(66)；所述底部气缸(61)通过直线导轨(62)控制前后方向的运动，无杆气缸(63)控制左右方向的运动，第二旋转气缸(65)控制旋转组件(66)进行旋转；所述控制旋转组件(66)包括气缸(661)、直线轴承(662)、导向装置(663)和真空吸盘(664)。
7.根据权利要求3所述的薄片用双面打标装置，其特征在于，所述视觉检测装置(3)包括安装支架(31)、相机(32)和镜头(33)；所述安装支架(31)上安装有相机(32)，相机(32)下方设置有镜头(33)。
8.根据权利要求3所述的薄片用双面打标装置，其特征在于，所述激光系统(4)包括升降组件(41)、安装支架(42)和振镜系统(43)。
9.根据权利要求3至8任一项所述薄片用双面打标装置，其特征在于，工件为薄片。
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