CN112045317A - 一种内渐近树脂镜片内雕隐形标识自动打标机 - Google Patents

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杨旭辉
李坚
赵亮
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Abstract

本发明涉及一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，包括：工作台，位于其两侧的安装框架；安装框架上安装有用于输送物料盒移动的传送带；一侧安装框架上设置自动放料系统(6)；另一侧安装框架上设置有自动收料系统(2)；机械手(3)，设置到工作台(7)上位于传送带(1)一侧，用于将物料盒(108)中的镜片进行取出放置到位于工作台(7)上的升降夹持机构(4)上；打标系统(5)，设置到工作台(7)上位于升降夹持机构(4)的正上方，用于对升降夹持机构(4)上的镜片进行打标。采用激光内雕工艺将隐形标识雕刻到树脂镜片内部，后续加工工艺不会将其覆盖，标识持续清晰可见。

Description

一种内渐近树脂镜片内雕隐形标识自动打标机
技术领域
本发明涉及高端定制化树脂镜片加工领域，具体涉及一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机。
背景技术
随着光学行业及机床行业发展，目前更适合人眼佩戴的、舒适性更高镜片能够被加工及生产。如全焦点镜片、环焦镜片、渐进多焦点镜片等私人高端定制化镜片。高端定制化镜片佩戴舒适性高，有效缓解眼疲劳，对青少年视力防控有显著功效。高端定制化镜片以其极大地优势越来越多的被消费者认可，市场占有率逐年增高。高端定制化镜片由于其加工的特殊性，与传统单焦点镜片面型不同。内渐进树脂镜片加工完成后需要雕刻隐形标识为后续装配工作提供装配参考标志，为更高效的完成此工作，本人发明一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机。
市场现有打标机为手动CO2红外激光器打标机，所刻标识雕刻在树脂镜片表面，打标功率不易控制，打标深度较深，线宽较宽，标识痕迹明显，佩戴时舒适性降低。
由于标识雕刻在树脂镜片表面，后续加硬及镀膜工序会对镜片表面进行硬化处理，有时会使标识变淡或消失，给后续镜片装配带来困难。CO2红外激光器为热光源，所刻标识为烧蚀形成，雕刻时会残生有害气体，污染工作环境，对操作人员身体健康造成损害。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，利用树脂镜片可见光透光率优良的特性，选择绿光固态激光器和紫外固态激光器作为激光源，选择合适打标功率，可将隐形标识雕刻在树脂镜片内部，不受后续加工影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机。本发明的技术方案如下：
一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于，包括：
工作台(7)，位于其两侧的安装框架；
所述安装框架上安装有用于输送物料盒(108)移动的传送带(1)；
一侧所述安装框架上设置有用于将多层堆叠的物料盒(108)中底部一个放入到所述传送带(1)上进行传输实现放料的自动放料系统(6)；
另一侧所述安装框架上设置有将所述传送带(1)上传输的物料盒(108)放入到其上部设置多层堆叠的物料盒(108)的底部实现收料的自动收料系统(2)；
机械手(3)，设置到所述工作台(7)上位于所述传送带(1)一侧，用于将所述物料盒(108)中的镜片进行取出放置到位于工作台(7)上的升降夹持机构(4)上；
打标系统(5)，设置到所述工作台(7)上位于所述升降夹持机构(4)的正上方，用于对所述升降夹持机构(4)上的镜片进行打标。
进一步的，所述传送带(1)上还设置有用于控制所述传送带(1)运行的接近开关(105)，以及用于阻挡所述物料盒(108)移动的顶杆(113)，所述顶杆(113)通过底部的气缸进行驱动。
进一步的，所述传送带(1)上一侧挡板(113)设置有用于将所述物料盒(108)压紧到所述传送带(1)另一侧挡板(113)上的定位气缸(107)。
进一步的，所述挡板(113)上还设置有用于对物料盒(108)进行扫码记录的条形码扫码器(112)。
进一步的，自动收料系统(2)/自动放料系统(6)安装到所述安装框架上，其包括安装到所述安装框架上的竖向驱动装置，连接到所述竖向驱动装置上的连接支架(209)，所述连接支架(209)左右两端均连接有滑座，所述滑座滑动连接到固定到所述传送带(1)外侧的安装板(201)上的导轨滑块(202)上，所述滑座上设置有夹紧气缸(204)，所述夹紧气缸(204)的驱动端设置有用于夹紧物料盒(108)的物料盒夹块(203)。
进一步的，所述竖向驱动装置包括安装到所述安装框架上的固定板(205)，连接到所述固定板(205)上的长行程伸缩气缸(206)，设置到所述长行程伸缩气缸(206)上部的气缸安装板(207)，安装到所述气缸安装板(207)上的短行程伸缩气缸(208)，所述短行程伸缩气缸(208)的驱动端连接所述连接支架(209)。
进一步的，机械手(3)包括支架(301)、回转气缸(302)、立柱(303)、摆臂(304)、气缸安装板(305)、双轴伸缩气缸(306)、吸盘安装板(307)、气动吸盘(308)；所述支架(301)安装到所述工作台(7)上，所述回转气缸(302)安装到所述支架(301)上，所述立柱(303)连接所述回转气缸(302)的驱动端，所述摆臂(304)连接到所述立柱(303)的上端部，所述气缸安装板(305)连接到所述摆臂(304)的端部，所述双轴伸缩气缸(306)安装到所述气缸安装板(305)上，所述吸盘安装板(307)连接到所述双轴伸缩气缸(306)的驱动端上，所述气动吸盘(308)连接到所述吸盘安装板(307)上。
进一步的，所述升降夹持机构(4)包括加强板(401)、电机安装板(402)、夹爪(403)、夹爪气缸(404)、气缸安装板(405)、安装支架(406)、电动执行器(407)；
所述加强板(401)固定在工作台(7)上，所述电机安装板(402)与所述加强板(401)连接，所述电动执行器(407)固定在所述电机安装板(402)上，所述气缸安装板(405)上滑块与所述电动执行器(407)上的滑块通过安装支架(406)固定在一起，所述夹爪气缸(404)安装在所述气缸安装板(405)上，所述夹爪气缸(404)上方安装有所述夹爪(403)。
进一步的，所述打标系统(5)包括振镜(501)、场镜(502)、扩束镜(503)、激光器(504)、支架(505)、激光器安装板(506)、激光器固定板(507)；
所述激光器固定板(507)安装到所述工作台(7)上的金属支架上，所述支架(505)连接所述激光器固定板(507)，所述激光器安装板(506)连接所述激光器固定板(507)，所述激光器(504)连接到所述激光器安装板(506)上，所述扩束镜(503)连接到所述激光器(504)上，所述振镜(501)连接所述扩束镜(503)，所述场镜(502)连接所述振镜(501)。
进一步的，所述激光器(504)为绿光固态激光器或紫外固态激光器作为激光源。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
内渐近树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，无需人工操作，自动化程度高，打标速度快，效率高。采用激光内雕工艺将隐形标识雕刻到树脂镜片内部，后续加工工艺不会将其覆盖，标识持续清晰可见。
上述说明仅是发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明传送带组件的结构示意图；
图3是本发明自动收料系统与自动放料系统的结构示意图；
图4是本发明机械手的结构示意图；
图5是本发明升降夹持机构的结构示意图；
图6是本发明打标系统的结构示意图；
图中：
传送带1、自动收料系统2、机械手3、升降夹持机构4，打标系统5、自动放料系统6、工作台7；
电机101、减速器102、挡板103、皮带104、接近开关105、树脂镜片106、定位气缸107、物料盒108、张紧轮109、气缸安装架110、支架111、条形码扫码器112、顶杆113；
安装板201、导轨滑块202、物料盒夹块203、夹紧气缸204、固定板205、长行程伸缩气缸206、气缸安装板207、短行程伸缩气缸208、连接支架209、顶杆气缸210；
支架301、回转气缸302、立柱303、摆臂304、气缸安装板305、双轴伸缩气缸306、吸盘安装板307、气动吸盘308；
加强板401、电机安装板402、夹爪403、夹爪气缸404、气缸安装板405、安装支架406、电动执行器407；
振镜501、场镜502、扩束镜503、激光器504、支架505、激光器安装板506、激光器固定板507。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1至图6，本发明一较佳实施例所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，由传送带1、自动收料系统2、机械手3、升降夹持机构4，打标系统5、自动放料系统6、工作台7组成。
其中传送带1包括电机101、减速器102、挡板103、皮带104、接近开关105、树脂镜片106、定位气缸107、物料盒108、张紧轮109、气缸安装架110、支架111、条形码扫码器112、顶杆113。
其中树脂镜片106放置在物料盒108内，物料盒通过自动放料系统6放置在皮带104上，电机101、减速器102带动皮带104上方物料盒108向前移动。当物料盒108经过接近开关105时，接近开关105检测到物料盒108到位，顶杆113弹出，物料盒108停止移动，定位气缸107伸出使物料盒108靠在挡板103一侧，此时条形码扫码器112扫描读取物料盒108内跟单数据传送至工控机。等待机械手3抓取树脂镜片106，打标完成后，机械手3将树脂镜片106放回物料盒108，顶杆113缩回，物料盒108继续向前移动至自动收料系统2工位，由自动收料系统2将装有已打标树脂镜片106的物料盒108从新堆叠在一起。
其中自动收料系统2与自动放料系统6包括安装板201、导轨滑块202、物料盒夹块203、夹紧气缸204、固定板205、长行程伸缩气缸206、气缸安装板207、短行程伸缩气缸208、连接支架209、顶杆气缸210。
当自动放料系统6放料时，物料盒夹块203夹紧最下方物料盒，长行程伸缩气缸206及短行程伸缩气缸208同时缩回至最低位置。到位后夹紧气缸204收缩带动物料盒夹块203缩回松开物料盒108，将所有堆叠在一起的物料盒放置在传送带1上，长行程伸缩气缸206伸出到位后，夹紧气缸204伸出带动物料盒夹块203夹紧最下方第二个物料盒，夹紧完成后，短行程伸缩气缸208伸出，最下方第二个物料盒抬起，使最下方物料盒脱离，由传送带1带动移动至打标工位。
当自动收料系统2收料时，物料盒夹块203夹紧最下方物料盒，长行程伸缩气缸206及短行程伸缩气缸208同时伸长至最高位置，物料盒夹块203将堆叠在一起的物料盒脱离传送带1。当已打完标识的树脂镜片物料盒进入自动收料工位时，行程开关信号触发，短行程伸缩气缸208缩回至最低位置，物料盒夹块203将堆叠在一起的物料盒放置在最下方物料盒上。到位后夹紧气缸204收缩带动物料盒夹块203缩回松开物料盒，长行程伸缩气缸206缩回至最低位置，到位后夹紧气缸204伸出带动物料盒夹块203夹紧最下方物料盒，夹紧完成后，长行程伸缩气缸206及短行程伸缩气缸208同时伸长至最高位置，带动物料盒夹块203将堆叠在一起的物料盒脱离传送带1。完成收料。
其中机械手3包括支架301、回转气缸302、立柱303、摆臂304、气缸安装板305、双轴伸缩气缸306、吸盘安装板307、气动吸盘308。
当装有树脂镜片106的物料盒108移动至打标工位后。回转气缸302带动立柱303及摆臂304将气动吸盘308转动至树脂镜片上方，双轴伸缩气缸306伸出使气动吸盘308接触树脂镜片106并吸取。双轴伸缩气缸306缩回，回转气缸302带动立柱303及摆臂304将气动吸盘308转移至升降夹持机构4工位，打标工作完成后，机械手3将已打标树脂镜片106重新放回物料盒108内。
其中升降夹持机构4包括加强板401、电机安装板402、夹爪403、夹爪气缸404、气缸安装板405、安装支架406、电动执行器407。
加强板401固定在工作台7上，电机安装板402与加强板401通过螺钉连接，电动执行器407固定在电机安装板402上，气缸安装板405上滑块与电动执行器407上滑块通过安装支架406固定在一起，夹爪气缸404安装在气缸安装板405上，夹爪气缸404上方安装有夹爪403，通过控制夹爪气缸404深缩带动夹爪403夹紧树脂镜片106，电动执行器407上滑块带动夹爪403、夹爪气缸404及树脂镜片106上下移动到合适打标位置。
其中打标系统5包括振镜501、场镜502、扩束镜503、激光器504、支架505、激光器安装板506、激光器固定板507。
其中激光器固定板507将整个打标系统5固定在工作台7上，支架505与激光器安装板506相连托起整个激光器504，激光器504前方安装有扩束镜503，扩束镜503与振镜501相连，振镜501下方安装有场镜502。带有能量的激光由激光器504自激振荡发出，经过扩束镜503将激光扩束进入振镜501，通过振镜501改变激光方向投射在场镜502不同位置。经过场镜502后将激光能量汇聚在树脂镜片106内部一点进行释放，将该区域材料去除达到隐形标识内雕效果。
本装置具有如下优点：
内渐近树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，无需人工操作，自动化程度高，打标速度快，效率高。采用激光内雕工艺将隐形标识雕刻到树脂镜片内部，后续加工工艺不会将其覆盖，标识持续清晰可见。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于，包括：
工作台(7)，位于其两侧的安装框架；
所述安装框架上安装有用于输送物料盒(108)移动的传送带(1)；
一侧所述安装框架上设置有用于将多层堆叠的物料盒(108)中底部一个放入到所述传送带(1)上进行传输实现放料的自动放料系统(6)；
另一侧所述安装框架上设置有将所述传送带(1)上传输的物料盒(108)放入到其上部设置多层堆叠的物料盒(108)的底部实现收料的自动收料系统(2)；
机械手(3)，设置到所述工作台(7)上位于所述传送带(1)一侧，用于将所述物料盒(108)中的镜片进行取出放置到位于工作台(7)上的升降夹持机构(4)上；
打标系统(5)，设置到所述工作台(7)上位于所述升降夹持机构(4)的正上方，用于对所述升降夹持机构(4)上的镜片进行打标。
2.根据权利要求1所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述传送带(1)上还设置有用于控制所述传送带(1)运行的接近开关(105)，以及用于阻挡所述物料盒(108)移动的顶杆(113)，所述顶杆(113)通过底部的气缸进行驱动。
3.根据权利要求2所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述传送带(1)上一侧挡板(113)设置有用于将所述物料盒(108)压紧到所述传送带(1)另一侧挡板(113)上的定位气缸(107)。
4.根据权利要求3所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述挡板(113)上还设置有用于对物料盒(108)进行扫码记录的条形码扫码器(112)。
5.根据权利要求1所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：自动收料系统(2)/自动放料系统(6)安装到所述安装框架上，其包括安装到所述安装框架上的竖向驱动装置，连接到所述竖向驱动装置上的连接支架(209)，所述连接支架(209)左右两端均连接有滑座，所述滑座滑动连接到固定到所述传送带(1)外侧的安装板(201)上的导轨滑块(202)上，所述滑座上设置有夹紧气缸(204)，所述夹紧气缸(204)的驱动端设置有用于夹紧物料盒(108)的物料盒夹块(203)。
6.根据权利要求5所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述竖向驱动装置包括安装到所述安装框架上的固定板(205)，连接到所述固定板(205)上的长行程伸缩气缸(206)，设置到所述长行程伸缩气缸(206)上部的气缸安装板(207)，安装到所述气缸安装板(207)上的短行程伸缩气缸(208)，所述短行程伸缩气缸(208)的驱动端连接所述连接支架(209)。
7.根据权利要求1所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：机械手(3)包括支架(301)、回转气缸(302)、立柱(303)、摆臂(304)、气缸安装板(305)、双轴伸缩气缸(306)、吸盘安装板(307)、气动吸盘(308)；所述支架(301)安装到所述工作台(7)上，所述回转气缸(302)安装到所述支架(301)上，所述立柱(303)连接所述回转气缸(302)的驱动端，所述摆臂(304)连接到所述立柱(303)的上端部，所述气缸安装板(305)连接到所述摆臂(304)的端部，所述双轴伸缩气缸(306)安装到所述气缸安装板(305)上，所述吸盘安装板(307)连接到所述双轴伸缩气缸(306)的驱动端上，所述气动吸盘(308)连接到所述吸盘安装板(307)上。
8.根据权利要求1所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述升降夹持机构(4)包括加强板(401)、电机安装板(402)、夹爪(403)、夹爪气缸(404)、气缸安装板(405)、安装支架(406)、电动执行器(407)；
所述加强板(401)固定在工作台(7)上，所述电机安装板(402)与所述加强板(401)连接，所述电动执行器(407)固定在所述电机安装板(402)上，所述气缸安装板(405)上滑块与所述电动执行器(407)上的滑块通过安装支架(406)固定在一起，所述夹爪气缸(404)安装在所述气缸安装板(405)上，所述夹爪气缸(404)上方安装有所述夹爪(403)。
9.根据权利要求1所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述打标系统(5)包括振镜(501)、场镜(502)、扩束镜(503)、激光器(504)、支架(505)、激光器安装板(506)、激光器固定板(507)；
所述激光器固定板(507)安装到所述工作台(7)上的金属支架上，所述支架(505)连接所述激光器固定板(507)，所述激光器安装板(506)连接所述激光器固定板(507)，所述激光器(504)连接到所述激光器安装板(506)上，所述扩束镜(503)连接到所述激光器(504)上，所述振镜(501)连接所述扩束镜(503)，所述场镜(502)连接所述振镜(501)。
10.根据权利要求9所述的一种内渐进树脂镜片内雕隐形标识自动打标机，其特征在于：所述激光器(504)为绿光固态激光器或紫外固态激光器作为激光源。
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