CN111906444A - 一种多工位激光打标及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于激光打标技术领域，涉及一种多工位激光打标及检测设备。本申请提供的技术方案包括机柜、转盘机构和视觉检测机构；所述转盘机构和视觉检测机构设于所述机柜内，所述机柜设有至少三个工位，所述至少三个工位用于上料、打标和检测，所述转盘机构设有至少三个分区，所述转盘机构转动时使所述转盘机构的分区在所述机柜的工位切换。通过V型上料口对第一个分区上料后，通过转盘的转动，实现四个分区的上料、检测、打标和下料。在加工过程中通过对打标的产品进行检测，可以避免产品出现如漏标、打偏或者标记不全的质量问题，而且可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率。

Description

一种多工位激光打标及检测设备

技术领域

本申请涉及激光打标技术，更具体的说，特别涉及一种多工位激光打标及检测设备。

背景技术

激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的激光光束如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品；由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。

在3C领域，越来越多的零部件字符标记均用激光来实现，激光标记不仅效率高，环保，而且标记的精度高，线宽小，可以实现精细化标记，提升产品品质。现有的激光打标机多为双工位激光打标机，通过双工位分别进行上料和打标，使得激光打标时工人可以同时上料，节约了时间，提高了效率，但是当产品打标完成后有时会出现质量问题，如漏标、打偏或者标记不全，而如果将视觉系统的布置位置放在打标位，即打标完成后立即检测，这样势必会降低生产效率，因此，现有的双工位激光打标机难以满足质量和效率要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多工位激光打标及检测设备，可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率，可以避免产品出现如漏标、打偏或者标记不全的质量问题。

为了解决以上提出的问题，本发明实施例提供了如下所述的技术方案：

一种多工位激光打标及检测设备，包括机柜、转盘机构和视觉检测机构；

所述转盘机构和视觉检测机构设于所述机柜内，所述机柜设有至少三个工位，所述至少三个工位用于上料、打标和检测，所述转盘机构设有至少三个分区，所述转盘机构转动时使所述转盘机构的分区在所述机柜的工位切换。

进一步地，所述机柜设有上料工位、空工位、打标工位和检测工位，所述转盘机构设有四个分区。

进一步地，所述转盘机构包括马达底板、马达、转盘、分区板一、分区板二和产品治具，所述马达底板固定安装于所述机柜内，所述马达设于所述马达底板上，所述转盘设于所述马达的输出端上，所述分区板一和分区板二设于所述转盘上，所述分区板一和分区板二交叉设置并形成分别为90度的四个分区，所述产品治具设于所述转盘上且在四个分区内分别设置一个。

进一步地，所述机柜包括上机柜和下机柜，所述上料工位位于所述上机柜朝外一侧，所述空工位、打标工位和检测工位位于所述上机柜的内部，所述上机柜设有与所述上料工位对应的V型上料口，所述空工位、打标工位和检测工位均为密封空间。

进一步地，所述上机柜设有分区板密封条，所述分区板密封条位于所述分区板一和分区板二的上端，用于对空工位、打标工位和检测工位进行密封。

进一步地，所述上机柜设有光幕、光幕出光口和透明亚克力隔板，所述光幕位于所述上机柜内部，所述光幕出光口设于所述V型上料口开口处，所述透明亚克力隔板设于所述V型上料口的上方。

进一步地，所述视觉检测机构包括视觉相机、视觉镜头、视觉光源和二维平台，所述视觉相机设于所述二维平台上、所述视觉镜头设于所述视觉相机上，所述视觉光源设于所述视觉镜头上。

进一步地，所述视觉检测机构还包括支撑架，所述二维平台包括设于所述支撑架上的X轴马达平台和设于所述X轴马达平台上的Y轴马达平台，所述视觉相机设于所述Y轴马达平台上。

进一步地，所述上机柜设有显示器内凹槽，所述显示器内凹槽内设有显示器、鼠标和键盘。

进一步地，所述上机柜上设有启动按钮、控制按钮和三色灯，所述上机柜内设有激光器、外光路和照明灯，所述下机柜一侧设有冷水机。

与现有技术相比，本发明实施例主要有以下有益效果：

一种多工位激光打标及检测设备，在加工过程中，工人通过V型上料口对上料工位的分区进行上料，马达每次转动带动转盘转动90度，即可对转盘的四个分区分别在四个工位进行切换，实现四个分区的上料、检测、打标和下料，通过V型上料口对第一个分区上料后，马达驱动转盘转动90度，使第一个分区进行检测工位进行打标前的排除重打，此时可对第二个分区进行上料，然后转盘再转动90度，使第一个分区进入打标工位进行打标，并使第二个分区进行检测工位进行打标前的排除重打，此时可对第三个分区进行上料，然后转盘依次转动90度，打标完成的产品通过检测即可下料，因此，通过转盘的转动，可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率。在加工过程中通过对打标的产品进行检测，可以避免产品出现如漏标、打偏或者标记不全的质量问题，而且可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率；四个工位的设置，需要保证机柜内侧的密封性，上机柜上料位设置为V型，可保证空工位、打标工位和检测工位的密封性，防止激光外漏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例中多工位激光打标及检测设备的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中上机柜的内部结构示意图；

图3为本发明实施例中转盘机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中上机柜的外部结构示意图；

图5为本发明实施例中视觉检测机构的结构示意图。

附图标记说明：

1.1、下机柜；1.2、上机柜；1.3、转盘机构；1.4、双手启动按钮；1.5、操作按钮；1.6、显示器；1.7、鼠标；1.8、键盘；1.9、三色灯；1.10、冷水机；2.1、光幕；2.2、上料工位；2.3、空工位；2.4、打标工位；2.5、检测工位；2.6、治具和产品；2.7、照明灯；2.8、外光路；2.9、激光器；2.10、手动升降体；2.11、二维平台；2.12、视觉检测机构；3.1、马达底板；3.2、马达；3.3、转盘；3.4、分区板一；3.5、分区板二；3.6、治具；4.1、光幕出光口；4.2、分区板密封条；4.3、透明亚克力隔板；4.4、显示器内凹槽；4.5、控制按钮；4.6、V形上料口；5.1、支撑架；5.2、X轴电机平台；5.3、Y轴电机平台；5.4、视觉相机；5.5、视觉镜头；5.6、视觉光源。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将参照相关附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例

一种多工位激光打标及检测设备，如图1和图2所示，包括机柜、转盘机构1.3和视觉检测机构2.12；所述转盘机构1.3和视觉检测机构2.12设于所述机柜内，所述机柜设有至少三个工位，所述至少三个工位用于上料、打标和检测，所述转盘机构1.3设有至少三个分区，所述转盘机构1.3转动时使所述转盘机构1.3的分区在所述机柜的工位切换。

本发明实施例提供的多工位激光打标及检测设备，在加工过程中，通过对打标的产品进行检测，可以避免产品出现如漏标、打偏或者标记不全的质量问题，而且可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率。

本发明实施例中，所述机柜设有上料工位2.2、空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5，所述转盘机构1.3设有四个分区，转盘机构1.3转动时使四个分区在上料工位2.2、空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5切换。通过上料工位2.2进行产品的上料，转盘机构1.3在转动时，可同时进行上料、打标和检测的工作。空工位2.3和检测工位2.5分别位于打标工位2.4前和后，可为打标前的排除重打和打标后的视觉检测排不良提供了很大的便利性，同时也争取了更多产品需要四个工位以内的场合应用。

如图3所示，所述转盘机构1.3包括马达底板3.1、马达3.2、转盘3.3、分区板一3.4、分区板二3.5和产品治具3.6，所述马达底板3.1固定安装于所述机柜内，所述马达3.2设于所述马达底板3.1上，所述转盘3.3设于所述马达3.2的输出端上，所述分区板一3.4和分区板二3.5设于所述转盘3.3上，所述分区板一3.4和分区板二3.5交叉设置并形成分别为90度的四个分区，所述产品治具3.6设于所述转盘3.3上且在四个分区内分别设置一个。

结合图2，在加工过程中，马达3.2每次转动带动转盘3.3转动90度，即可对转盘3.3的四个分区分别在四个工位进行切换，通过上料工位2.2对第一个分区上料后，转盘3.3转动90度，使第一个分区进行检测工位2.5进行打标前的排除重打，此时可对第二个分区进行上料，然后转盘3.3再转动90度，使第一个分区进入打标工位2.4进行打标，并使第二个分区进行检测工位2.5进行打标前的排除重打，此时可对第三个分区进行上料，然后转盘3.3再转动90度，使第一个分区进行空工位2.3，并使第二个分区进入打标工位2.4进行打标，并使第三个分区进行检测工位2.5进行打标前的排除重打，此时可对第四个分区进行上料，完成四个工位的上料，然后转盘3.3依次转动90度，打标完成的产品通过检测即可下料，因此，通过转盘3.3的转动，可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率。

本发明实施例中，马达3.2为DD马达，治具3.6可容纳四个产品。

如图1和图2所示，所述机柜包括上机柜1.2和下机柜1.1，所述上料工位2.2位于所述上机柜1.2朝外一侧，所述空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5位于所述上机柜1.2的内部，所述上机柜1.2设有与所述上料工位2.2对应的V型上料口，所述空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5均为密封空间。

四个工位的设置，需要保证机柜内侧的密封性，上机柜1.2上料位设置为V型，可保证空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5的密封性，防止激光外漏，本实施方式中，为了避免与视觉检测运动的干涉，降低内腔高度设计，同时V型上料口的尖部设置成平直形状。

结合图4，所述上机柜1.2设有分区板密封条4.2，所述分区板密封条4.2位于所述分区板一3.4和分区板二3.5的上端，用于对空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5进行密封。通过分区板密封条4.2对分区板一3.4和分区板二3.5上端进行密封，以使空工位2.3、打标工位2.4和检测工位2.5得到密封，防止了加工过程中激光的外漏。

所述上机柜1.2设有光幕2.1、光幕出光口4.1和透明亚克力隔板4.3，所述光幕2.1位于所述上机柜1.2内部，所述光幕出光口4.1设于所述V型上料口开口处，起到了安全防护作用，所述透明亚克力隔板4.3设于所述V型上料口的上方，可用于观察上机柜1.2内部的加工情况。

结合图2和图5，所述视觉检测机构2.12包括视觉相机5.4、视觉镜头5.5、视觉光源5.6和二维平台2.11，所述视觉相机5.4设于所述二维平台2.11上、所述视觉镜头5.5设于所述视觉相机5.4上，所述视觉光源5.6设于所述视觉镜头5.5上。

所述视觉检测机构2.12还包括支撑架5.1，所述二维平台2.11包括设于所述支撑架5.1上的X轴马达平台5.2和设于所述X轴马达平台5.2上的Y轴马达平台5.3，所述视觉相机5.4设于所述Y轴马达平台5.3上。

通过视觉检测机构2.12对打标的产品进行检测，可以避免产品出现如漏标、打偏或者标记不全的质量问题，由于一个治具3.6上装有四个产品，而视觉检测范围有限，需要将视觉系统移动起来检测四个产品，因此通过X轴马达平台5.2上的Y轴马达平台5.3，在X和Y方向移动实现四个产品的视觉检测；支撑架5.1的设置，可在有限空间内寻找支撑点，避免运动与机柜的干涉。

所述上机柜1.2设有显示器内凹槽4.4，所述显示器内凹槽4.4内设有显示器1.6、鼠标1.7和键盘1.8。视觉检测机构2.12与工控机相连，以获得通讯信息的传递与兼容，视觉检测的不良品通过信号传递转化显示在屏幕上，便于提醒工人排除不良品。

所述上机柜1.2上设有启动按钮、控制按钮4.5和三色灯1.9，所述上机柜1.2内设有激光器2.9、外光路2.8和照明灯2.7，所述下机柜1.1一侧设有冷水机1.10。

工作原理：在加工过程中，工人通过V型上料口对上料工位2.2的分区进行上料，马达3.2每次转动带动转盘3.3转动90度，即可对转盘3.3的四个分区分别在四个工位进行切换，实现四个分区的上料、检测、打标和下料，具体的，通过V型上料口对第一个分区上料后，马达3.2驱动转盘3.3转动90度，使第一个分区进行检测工位2.5进行打标前的排除重打，此时可对第二个分区进行上料，然后转盘3.3再转动90度，使第一个分区进入打标工位2.4进行打标，并使第二个分区进行检测工位2.5进行打标前的排除重打，此时可对第三个分区进行上料，然后转盘3.3再转动90度，使第一个分区进行空工位2.3，并使第二个分区进入打标工位2.4进行打标，并使第三个分区进行检测工位2.5进行打标前的排除重打，此时可对第四个分区进行上料，完成四个工位的上料，然后转盘3.3依次转动90度，打标完成的产品通过检测即可下料，因此，通过转盘3.3的转动，可同时满足上料、打标和检测的需求。在加工过程中通过对打标的产品进行检测，可以避免产品出现如漏标、打偏或者标记不全的质量问题，而且可同时满足上料、打标和检测的需求，较大程度地节约了时间，较大程度地提高了加工效率。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。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。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个实施例方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实施例方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。

因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。需要说明的是，在不冲突或矛盾的情况下，本申请中的实施例及实施例中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

显然，以上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，附图中给了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

包括机柜、转盘机构和视觉检测机构；

所述转盘机构和视觉检测机构设于所述机柜内，所述机柜设有至少三个工位，所述至少三个工位用于上料、打标和检测，所述转盘机构设有至少三个分区，所述转盘机构转动时使所述转盘机构的分区在所述机柜的工位切换。

2.根据权利要求1所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述机柜设有上料工位、空工位、打标工位和检测工位，所述转盘机构设有四个分区。

3.根据权利要求2所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述转盘机构包括马达底板、马达、转盘、分区板一、分区板二和产品治具，所述马达底板固定安装于所述机柜内，所述马达设于所述马达底板上，所述转盘设于所述马达的输出端上，所述分区板一和分区板二设于所述转盘上，所述分区板一和分区板二交叉设置并形成分别为90度的四个分区，所述产品治具设于所述转盘上且在四个分区内分别设置一个。

4.根据权利要求2所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述机柜包括上机柜和下机柜，所述上料工位位于所述上机柜朝外一侧，所述空工位、打标工位和检测工位位于所述上机柜的内部，所述上机柜设有与所述上料工位对应的V型上料口，所述空工位、打标工位和检测工位均为密封空间。

5.根据权利要求4所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述上机柜设有分区板密封条，所述分区板密封条位于所述分区板一和分区板二的上端，用于对空工位、打标工位和检测工位进行密封。

6.根据权利要求4所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述上机柜设有光幕、光幕出光口和透明亚克力隔板，所述光幕位于所述上机柜内部，所述光幕出光口设于所述V型上料口开口处，所述透明亚克力隔板设于所述V型上料口的上方。

7.根据权利要求1所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述视觉检测机构包括视觉相机、视觉镜头、视觉光源和二维平台，所述视觉相机设于所述二维平台上、所述视觉镜头设于所述视觉相机上，所述视觉光源设于所述视觉镜头上。

8.根据权利要求7所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述视觉检测机构还包括支撑架，所述二维平台包括设于所述支撑架上的X轴马达平台和设于所述X轴马达平台上的Y轴马达平台，所述视觉相机设于所述Y轴马达平台上。

9.根据权利要求4所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述上机柜设有显示器内凹槽，所述显示器内凹槽内设有显示器、鼠标和键盘。

10.根据权利要求4所述的多工位激光打标及检测设备，其特征在于，

所述上机柜上设有启动按钮、控制按钮和三色灯，所述上机柜内设有激光器、外光路和照明灯，所述下机柜一侧设有冷水机。

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