CN111761210A - 一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法，包括打标机以及传动装置，还包括夹具板，待打标零件设置在所述夹具板上，所述夹具板放置在所述传动装置上，所述传动装置通过所述夹具板带动所述待打标零件输送至所述打标机处打标；电磁传感器，设置在所述传动装置上，所述电磁传感器用于检测所述待打标零件是否进入打印区域；以及零件限位机构，设置在所述传动装置上，在打标的过程中用于限定所述待打标零件的位置。本发明的一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法，在打标的过程中对所述夹具板上的待打标零件从前后左右四个方向进行定位，保证了打标的稳定性，同时所述打标机可以上下左右调整，确保了打标的精确度。

Description

一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法

技术领域

本发明涉及打标装置技术领域，具体涉及一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法。

背景技术

某汽车零件由铸造铝合金压铸后机加工制造出，最后一道工序为在产品上激光打二维码，以记录产品信息等。但由于该产品提供打标平面面积很小(2*2cm)，而二维码面积也接近2*2cm，因此增加了打标难度，现有技术的打标系统在二维码位置控制存在欠缺，容易造成打标位置偏离、对焦不准、清晰度不够等技术问题。因为夹具板与输送系统两边辊筒架有一定的间隙，不然无法送进；而到位时，又必须有较精确的定位。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法，在打标的过程中对所述夹具板上的待打标零件从前后左右四个方向进行定位，保证了打标的稳定性，同时所述打标机可以上下左右调整，确保了打标的精确度

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置，包括打标机以及传动装置，还包括：夹具板，待打标零件设置在所述夹具板上，所述夹具板放置在所述传动装置上，所述传动装置通过所述夹具板带动所述待打标零件输送至所述打标机处打标；电磁传感器，设置在所述传动装置上，所述电磁传感器用于检测所述待打标零件是否进入打印区域；以及零件限位机构，设置在所述传动装置上，在打标的过程中用于限定所述待打标零件的位置。

进一步地，所述待打标零件通过两个销钉以及一个支撑钉设置在所述夹具板上，所述销钉包括一个圆柱销以及一个削边销。

进一步地，所述传动装置为辊筒式传送组件，若干个辊筒设置在两根相互平行的辊筒架上，每个所述辊筒的一端与一个所述辊筒架连接，多个所述辊筒相互平行。

进一步地，所述零件限位机构包括升降式挡块以及纵向压紧装置，所述升降式挡块位于两个所述辊筒架之间；所述纵向压紧装置设置在所述辊筒架上，所述纵向压紧装置包括推杆，靠近所述推杆的一侧的所述辊筒架在所述推杆相应的位置设置推杆伸入孔。

进一步地，所述升降式挡块包括第一固定架以及两个挡块，所述第一固定架设置在两个所述辊筒架上，所述第一固定架的上表面的高度不高于所述辊筒所组成的传送面，所述挡块可升降的设置在所述第一固定架上，两个所述挡块靠近所述夹具板的一侧面在同一面内，且与靠近所述夹具板的一侧面平行；所述纵向压紧装置还包括气缸，所述气缸可带动所述推杆沿所述辊筒轴向平行的方向做前后运动，进而将所述夹具板压紧。

进一步地，所述挡块下设置电磁铁，所述打标装置通过所述电磁铁控制所述挡块升降。

进一步地，所述零件限位机构还包括前进方向压紧机构，所述所述前进方向压紧机构包括伸缩杆、限位连杆、传力连杆、推杆以及固定支架，所述固定支架设置在所述辊筒式传送组件的下方，所述前进方向压紧机构的上方未设置所述辊筒，所述伸缩杆的一端与伸缩杆气缸连接，所述伸缩杆气缸设置在所述固定支架上，所述伸缩杆的另一端通过销轴与所述限位连杆的一端以及所述传力连杆的一端连接，所述限位连杆的另一端通过底座可转动的设置在所述固定支架上，所述推杆的一端可转动设置在所述底座上，所述推杆的另一端设置打紧压头，所述传力连杆的另一端与所述推杆可转动连接，所述传力连杆上设有推动部，所述底座上设置弧形限位槽，所述打紧压头与所述推杆活动连接，可手动设置所述打紧压头的位置。

进一步地，所述传动装置、所述电磁传感器以及所述零件限位机构与控制系统电连接。

本发明还提供了一种基于以上任意一项权利要求所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置的打标方法，包括如下步骤：S10将待打标零件设置在所述夹具板上；S20将携带所述待打标零件的所述夹具板放置在所述传动装置上；S30当所述电磁传感器感应到所述夹具板被输送至所述打标机处时，所述零件限位机构对所述夹具板进行限位；S40限位结束后，所述打标机启动，对所述待打标零件打标，完成打标过程；以及S50打标结束后，所述零件限位机构复位，所述传动装置继续将打标完成的零件输送至下一工序。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明的一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置及其打标方法，在打标的过程中对所述夹具板上的待打标零件从前后左右四个方向进行定位，保证了打标的稳定性，同时所述打标机可以上下左右调整，确保了打标的精确度，避免了打标位置偏离、对焦不准、清晰度不够等技术问题。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

图1所示为本发明一实施例的铝合金压铸件自动传输精确打标装置俯视图；

图2所示为本发明一实施例的铝合金压铸件自动传输精确打标装置左图；

图3所示为本发明一实施例的零件限位机构的结构图；

图4所示为本发明一实施例的升降式挡块结构图；

图5所示为本发明一实施例的前进方向压紧机构在推动夹具板中间位置结构图；

图6所示为本发明一实施例的前进方向压紧机构未施力状态下的结构图。图中附图标记：

1夹具板、11销钉、12支撑钉、2待打标零件、3传动装置、31辊筒、32辊筒架、4打标机、41左右调节装置、42上下调节装置、43打标头、5电磁传感器、6升降式挡块、61固定板、62挡块、63电磁铁、64压力传感器、7纵向压紧装置、71推杆、72气缸、81伸缩杆、82限位连杆、83传力连杆、831推动部、84推杆、85固定支架、86打紧压头、87底座、871容置槽。

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，本领域技术人员在没有作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。

本实施例提供了一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置，如图1所示，包括夹具板1、传动装置3、打标机4、电磁传感器5以及零件限位机构，待打标零件2设置在所述夹具板1上，所述夹具板1放置在所述传动装置3上，所述传动装置3通过所述夹具板1带动所述待打标零件2输送至所述打标机4处打标，所述打标机4位于所述传动装置3的一侧。所述电磁传感器5设置在所述传动装置3上，所述电磁传感器5用于检测所述待打标零件2是否进入打印区域。所述零件限位机构设置在所述传动装置3上，所述零件限位机构在打标的过程中用于限定所述待打标零件2的位置。所述传动装置3、所述电磁传感器5以及所述零件限位机构与控制系统电连接。

如图2所示，所述打标机4可通过左右调节装置41以及上下调节装置42实现打标头43朝向的设置，保证所述打标头43的打标精度，所述上下调节装置42可以调节所述打标头43的上下位置，所述左右调节装置41可以调节所述打标头43与所述传动装置3的前后位置，所述打标头43与所述传动装置3的前后位置在放置好所述打标机4调整一次后，之后一般就不需要调整打标头43与所述传动装置3的前后位置。

所述待打标零件2通过两个销钉11以及一个支撑钉12设置在所述夹具板1上，所述销钉11包括一个圆柱销以及一个削边销。这种固定方式相互配合，实现了所述待打标零件2的6个自由度的定位，即平面限制2个转动，1个移动自由度，所述圆柱销限制2个移动自由度，削边销与圆柱销配合限制一个转动自由度，采用所述削边销是为了防止过定位。

所述传送装置3为辊筒式传送组件，若干个辊筒31设置在两根相互平行的辊筒架32上，每个所述辊筒31的一端与一个所述辊筒架32连接，多个所述辊筒31相互平行。所述夹具板1沿所述辊筒31的轴线的宽度小于所述辊筒架32之间的距离，确保所述夹具板1能顺畅的携带所述待打标零件2在所述传动装置3上运动。

所述零件限位机构包括升降式挡块6以及纵向压紧装置7，所述升降式挡块6位于两个所述辊筒架32之间。如图3～4所示，所述升降式挡块6包括固定板61以及两个挡块62，所述固定板61设置在两个所述辊筒架32上，所述固定板61的上表面的高度不高于所述辊筒31所组成的传送面，所述挡块62可升降的设置在所述固定板61上，两个所述挡块62靠近所述夹具板1的一侧面在同一面内，且与靠近所述夹具板1的一侧面平行。所述挡块62下设置电磁铁63，所述打标装置通过所述电磁铁63控制所述挡块62升降。

所述纵向压紧装置7设置在所述辊筒架32上，所述纵向压紧装置7包括推杆71，靠近所述推杆71的一侧的所述辊筒架32在所述推杆71相应的位置设置推杆71伸入孔。所述纵向压紧装置7还包括气缸72，所述气缸72可带动所述推杆71沿所述辊筒31轴向平行的方向做前后运动，进而将所述夹具板1压紧在所述推杆71对面的所述辊筒架32上。当所述夹具板1在所述挡块62阻挡下停止继续运行时，所述辊筒31停止转动，为确保所述夹具板1停放位置具有无偏性，可以在一个所述辊筒架31处设置所述纵向压紧装置7，所述推杆71在所述气缸72的推动下，在停泊位置有偏转时，可以将所述夹具板1往内侧压紧对齐。

如图5～6所示，所述零件限位机构还包括前进方向压紧机构，所述所述前进方向压紧机构包括伸缩杆81、限位连杆82、传力连杆83、推杆84以及固定支架85，所述固定支架85设置在所述辊筒式传送组件的下方，所述前进方向压紧机构的上方未设置所述辊筒31，所述伸缩杆81的一端与伸缩杆气缸连接，所述伸缩杆气缸设置在所述固定支架85上，所述伸缩杆81的另一端通过销轴与所述限位连杆82的一端以及所述传力连杆83的一端连接，所述限位连杆82的另一端通过底座87可转动的设置在所述固定支架85上，所述推杆85的一端可转动设置在所述底座87上，所述推杆85的另一端设置打紧压头86，所述传力连杆83的另一端与所述推杆8可转动连接，所述传力连杆83上设有推动部831，所述底座87上设置弧形限位槽871。所述打紧压头86与所述推杆84活动连接，可手动设置所述打紧压头86的位置。所述伸缩杆81还可以通过液压缸控制，本发明优选气缸。

所述前进方向压紧机构打紧过程如下：

气缸推动所述伸缩杆81伸长，所述伸缩杆81远离所述气缸的一端带动所述限位连杆82以及所述传力连杆83向上旋转，所述推动部831与所述推杆84抵接，所述推动部831推动所述推杆84绕远离所述打紧压头86的一端旋转，所述推杆84带动所述打紧压头86向所述夹具板1移动，将所述夹具板1打紧，所述限位槽871限定所述推杆84的位置，防止所述打紧压头86过打紧，避免过打紧对所述夹具板1的损坏。

本发明还提供了一种基于以上铝合金压铸件自动传输精确打标装置的打标方法，包括如下步骤：S10将待打标零件2设置在所述夹具板1上；S20将携带所述待打标零件2的所述夹具板1放置在所述传动装置3上；S30当所述电磁传感器5感应到所述夹具板1被输送至所述打标机4处时，所述零件限位机构对所述夹具板1进行限位；S40限位结束后，所述打标机4启动，对所述待打标零件2打标，完成打标过程；以及S50打标结束后，所述零件限位机构复位，所述传动装置3继续将打标完成的零件输送至下一工序。

所述步骤S10机械手在夹具板1上放置加工好的待打标零件2。

所述步骤S20所述控制系统控制所述辊筒31均匀转动，所述辊筒31带动所述夹具板1向所述打标机4的方向移动。

所述步骤S30在所述夹具板1运动的过程中，所述电磁传感器5感应到所述夹具板1被输送至所述打标机4处时，所述控制系统控制所述电磁铁63通电，所述挡块62逐渐的上升，当所述夹具板1触碰到所述挡块62时，所述压力传感器64启动，所述控制系统控制控制所述气缸72推动所述推杆71与所述夹具板1抵接，至所述夹具板1夹设在所述辊筒架32与所述推杆71之间，所述侧推力达到预设侧推力值。所述旋转式压头81旋转，从所述辊筒31的底部旋转至所述夹具板1与所述挡块62相对的一侧面，协助所述辊筒31继续推动所述夹具板1向所述挡块62运动，将所述夹具板1打紧。从而将所述夹具板1的四个侧面定位。所述控制系统控制所述辊筒31停止转动。

所述步骤S40所述控制系统调整所述所述打标头43的位置对所述待打标零件2打标。完成打标过程。

所述步骤S50打标结束后，所述控制系统控制所述气缸72复位、所述旋转式压头81反向旋转复位、所述电磁铁63复位、所述辊筒31继续转动，所述辊筒式传送组件将所述夹具板1输送至下一工序。

如表1所示，为本发明一实施例的工件材料的物理性质，所述夹具板1、所述销钉11以及所述支撑钉12的总质量＝767*7.8e^-3+252*2.7e^-3＝6.7kg

f＝μFN＝0.2mg＝0.2*6.7*9.8＝13.132N(g＝9.8N/kg)

假设处于平衡状态，F＝f＝13.132N

所以驱动力要确保大于13.132N才能推得动。

表1.工件材料的物理性质

类型	材料	体积/(cm<sup>3</sup>)	密度/(kg/cm<sup>3</sup>)
				夹具板和销钉	普通碳钢	767	7.8e<sup>-3</sup>
零件	铝合金	252	2.7e<sup>-3</sup>

已知活塞截面积为7cm²，

气缸气压的确定：

由P＝F/S得P＝13.132/(7*10^-4)＝6566N/m²＝18760Pa

所以气压调节要确保大于18760Pa才能推得动。

原始侧推力的计算：

在该种情况下，满足侧推力与驱动力方向垂直工况，原始侧推力为

其中k为安全系数，一般取2.5～3，这里取k＝2.5，F为前进方向推力，L为夹具板前进方向推力位置与侧推方向所对应的所述辊筒架32的间距，取L＝0.099，f₁为夹紧机构材料的摩擦系数，取f₁＝1.5，H为夹具板沿侧推方向的长度，取H＝0.197。

预设侧推力值F_J’：

F_J’＝k F_J＝2.5*8.239＝20.60N

综上所述：总体运动过程如下，机械手将所述待打标零件2放在带有一个圆柱销，一个削边销，一个支撑钉12的所述夹具板1上。所述传动装置3运送所述夹具板1往前走，在接近打标的位置处放置一个所述电磁传感器5，所述电磁传感器5感受到所述夹具板1快要靠近时所述挡块62在所述电磁铁63的作用下先升起，所述夹具板1继续往前运动，直至所述夹具板1碰到所述挡板62后，所述挡板62上的所述压力传感器64将信号传递给侧向的所述气缸72，所述气缸72推动推杆将所述夹具板1侧向推紧，此时的侧向夹紧力为20.60N。侧向推紧后，所述前进方向压紧机构将所述夹具板1往前进方向打紧，此时的前进方向推力大于13.132N。从而推算出选用气缸需要的压力为18760Pa。在此，侧向夹紧气缸与往前推紧气缸可选用同一规格。由于18760Pa的压力不大，所以一般供气系统都能满足。因此，该机构的设计具有一定的合理性。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种铝合金压铸件自动传输精确打标装置，包括打标机以及传动装置，其特征在于，还包括：

夹具板，待打标零件设置在所述夹具板上，所述夹具板放置在所述传动装置上，所述传动装置通过所述夹具板带动所述待打标零件输送至所述打标机处打标；

电磁传感器，设置在所述传动装置上，所述电磁传感器用于检测所述待打标零件是否进入打印区域；以及

零件限位机构，设置在所述传动装置上，在打标的过程中用于限定所述待打标零件的位置。

2.根据权利要求1所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，所述待打标零件通过两个销钉以及一个支撑钉设置在所述夹具板上，所述销钉包括一个圆柱销以及一个削边销。

3.根据权利要求1所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，所述传动装置为辊筒式传送组件，若干个辊筒设置在两根相互平行的辊筒架上，每个所述辊筒的一端与一个所述辊筒架连接，多个所述辊筒相互平行。

4.根据权利要求3所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，所述零件限位机构包括升降式挡块以及纵向压紧装置，所述升降式挡块位于两个所述辊筒架之间；所述纵向压紧装置设置在所述辊筒架上，所述纵向压紧装置包括推杆，靠近所述推杆的一侧的所述辊筒架在所述推杆相应的位置设置推杆伸入孔。

5.根据权利要求4所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，

所述升降式挡块包括第一固定架以及两个挡块，所述第一固定架设置在两个所述辊筒架上，所述第一固定架的上表面的高度不高于所述辊筒所组成的传送面，所述挡块可升降的设置在所述第一固定架上，两个所述挡块靠近所述夹具板的一侧面在同一面内，且与靠近所述夹具板的一侧面平行；

所述纵向压紧装置还包括气缸，所述气缸可带动所述推杆沿所述辊筒轴向平行的方向做前后运动，进而将所述夹具板压紧。

6.根据权利要求5所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，所述挡块下设置电磁铁，所述打标装置通过所述电磁铁控制所述挡块升降。

7.根据权利要求3所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，所述零件限位机构还包括前进方向压紧机构，所述所述前进方向压紧机构包括伸缩杆、限位连杆、传力连杆、推杆以及固定支架，所述固定支架设置在所述辊筒式传送组件的下方，所述前进方向压紧机构的上方未设置所述辊筒，所述伸缩杆的一端与伸缩杆气缸连接，所述伸缩杆气缸设置在所述固定支架上，所述伸缩杆的另一端通过销轴与所述限位连杆的一端以及所述传力连杆的一端连接，所述限位连杆的另一端通过底座可转动的设置在所述固定支架上，所述推杆的一端可转动设置在所述底座上，所述推杆的另一端设置打紧压头，所述传力连杆的另一端与所述推杆可转动连接，所述传力连杆上设有推动部，所述底座上设置弧形限位槽，所述打紧压头与所述推杆活动连接，可手动设置所述打紧压头的位置。

8.根据权利要求1所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置，其特征在于，所述传动装置、所述电磁传感器以及所述零件限位机构与控制系统电连接。

9.一种基于以上任意一项权利要求所述的铝合金压铸件自动传输精确打标装置的打标方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10将待打标零件设置在所述夹具板上；

S20将携带所述待打标零件的所述夹具板放置在所述传动装置上；

S30当所述电磁传感器感应到所述夹具板被输送至所述打标机处时，所述零件限位机构对所述夹具板进行限位；

S40限位结束后，所述打标机启动，对所述待打标零件打标，完成打标过程；以及

S50打标结束后，所述零件限位机构复位，所述传动装置继续将打标完成的零件输送至下一工序。

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