CN112475618A - 一种可自动定位的激光打标机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动定位的激光打标机，包括工作台，所述工作台的底部固定连接有支撑脚，所述工作台的上表面设置有电脑和操作键盘，所述工作台的上表面固定安装有液压装置，所述液压装置的输出轴固定连接有驱动伸缩杆，所述驱动伸缩杆远离液压装置的一端固定连接有立柱，所述立柱的侧壁开设有第一滑槽，所述立柱的顶部固定安装有第一驱动电机。通过设置的激光组件可以实现三个方向调节，全程电脑控制系统控制打标，从横向、纵向、垂直方向三个方向自动定位，不需要人工调节，打标精度高，减少了人力投入，降低了人工成本，此外，打标产品可在传送带运行状态下完成打标，大大提高了打标的工作效率，提高生产力。

Description

一种可自动定位的激光打标机

技术领域

本发明属于激光打印技术领域，具体涉及一种可自动定位的激光打标机。

背景技术

激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字，激光打标机主要分为，CO2激光打标机，半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机，目前激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。应用于电子元器件、集成电路（IC)、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材。

但现阶段激光打标机用于工业生产中时，存在明显不足，一是需要操作人员凭借经验手动调焦、打标工件需要通过红光预打，利用人工寻找打标位置，这使得打标精度受到影响，打标效果较差，很难满足弧面工件或梯度高度不同的工件一次性打标需求，加大人工成本；二是常见的激光打标机对于产品的位置摆放有很严格的限定，一般都会采用夹具对产品进行固定，然后再进行打标，除了需要对产品进行拆装这一步骤外，针对不同的产品还需要设计不同的夹具，且每次只能打标一个产品，不同的产品还要设计不同的夹具，这就导致生产成本的增加，生产效率降低；三是打标机大多使用相机与打标机同轴光路结构，待打标工件运行至打标机工作范围内且处于静止状态时，打标机才能进行打标，因此工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自动定位的激光打标机，以解决上述背景技术中提出现有的一种激光打标机在使用过程中，由于需要操作人员凭借经验手动调节打标组件，对于产品的位置摆放有很严格的限定，针对不同的产品还需要设计不同的夹具，且每次只能打标一个产品以及打标机大多使用相机与打标机同轴光路结构，待打标工件运行至打标机工作范围内且处于静止状态时，打标机才能进行打标，从而导致打标精度受到影响，打标效果较差，生产成本的增加，生产效率降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可自动定位的激光打标机，包括工作台，所述工作台的底部固定连接有支撑脚，所述工作台的上表面设置有电脑和操作键盘，所述工作台的上表面固定安装有液压装置，所述液压装置的输出轴固定连接有驱动伸缩杆，所述驱动伸缩杆远离液压装置的一端固定连接有立柱，所述立柱的侧壁开设有第一滑槽，所述立柱的顶部固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴延伸至第一滑槽的顶部并固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿并螺纹连接有第一滑块，所述工作台的上表面开设有第二滑槽，所述工作台通过设置的第二滑槽滑动连接有第二滑块，所述第二滑块的顶部与立柱固定连接，所述第一滑块的侧壁固定连接有打标机构，所述打标机构的侧壁固定连接有自动伸缩杆，所述自动伸缩杆远离打标机构的一端固定连接有激光组件，所述激光组件的底部设置有激光发射端，所述自动伸缩杆的外壁固定连接有连接板，所述连接板的底部固定连接有成像结构箱，所述成像结构箱的外壁固定安装有第二红外线感应装置，所述工作台的上表面且靠近支撑架的位置固定安装有第一红外线感应装置。

优选的，所述工作台的外壁贴合有支撑架，所述支撑架的顶部开设有凹槽，所述支撑架的外壁固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴延伸至支撑架的内部并固定连接有主转轴，所述主转轴的外壁固定连接有主动辊，所述主动辊通过设置的传送带传动连接有从动辊，所述从动辊的内部贯穿并固定连接有从动轴，所述从动轴与支撑架转动连接。

优选的，所述工作台的底部设置有主机箱，所述主机箱的内部设置有运行主机，所述运行主机的外壁固定安装有多个散热片，所述主机箱的侧壁开设有散热条形孔，所述主机箱的侧壁固定安装有风扇。

优选的，所述成像结构箱的顶部和底部均开设有第一通孔，所述成像结构箱的内部设置有CCD摄像机、第一光学镜片和第二光学镜片，且所述第一光学镜片呈45度角与第一通孔相对应。

优选的，所述成像结构箱的底部固定连接有遮光板，所述遮光板的底部固定安装有LED灯管，所述遮光板的内部开设有第二通孔，且第二通孔与第一通孔相对应。

优选的，所述凹槽的底部固定安装有毛刷。

优选的，所述第一滑块与第一滑槽相适配。

优选的，所述激光发射端与第一通孔相对应。

优选的，所述螺纹杆的底部与立柱转动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的激光组件可以实现三个方向调节，使得打标可以自动定位，在电脑系统设置好控制程序，第一红外线感应装置感应到打标产品，将信息传输给电脑控制系统，控制系统发出指令液压装置控制驱动伸缩杆的伸缩，以此调整立柱的横向位置，通过第二红外线感应装置感应打标产品在传送带的位置后，反馈给控制系统，促使自动伸缩杆对应打标产品做出伸缩，以此调整激光组件的纵向位置，同时控制系统会通过第一驱动电机控制打标机构的垂直高度位置，全程电脑控制系统控制打标，从横向、纵向、垂直方向三个方向自动定位，不需要人工调节，打标精度高，减少了人力投入，降低了人工成本，此外，打标产品可在传送带运行状态下完成打标，大大提高了打标的工作效率，提高生产力。

2、通过设置的传动带传输打标产品，不受产品种类限制，第二驱动电机带动主转轴转动，进而带动主动辊，通过传送带带动从动辊和从动轴在支撑架上转动，传送带转动过程中，安装在凹槽底部的毛刷对传送带的表面有清理的作用，通过传送带传输打标产品，产品的位置摆放没有严格的限定，打标面朝上即可，不需要采用夹具对产品进行固定再进行打标，也不需要对不同的产品设计不同的夹具，可以实现不同种类产品的打标，使用灵活，实用性高，生产成本降低。

3、通过设置的散热片散热，使用过程中，主机箱内的运行主机会产生大量的热量，当运行主机稳定过高时，会导致信息的接收和控制程序指令的延迟，降低打标的精度，通过散热片导出热量散出，启动风扇使得主机箱内部形成流动气流，热量从散热条形孔散出，提升运行主机的性能。

4、通过设置的遮光板和LED灯管帮助成像和图像捕，遮光板设置在成像结构箱下表面的第一通孔上，遮光板上开设有与第一通孔大小相同的第二通孔，由于某些被打标的产品表面光滑容易反光，所以采用遮光板更加有利于成像和图像捕捉，在遮光板的底部设置有LED灯管，在光线不足的情况下提供照明，从而也帮助成像和图像捕，提高打标的精度。

附图说明

图1为本发明的主视方向结构示意图；

图2为本发明的侧视方向结构示意图；

图3为本发明的主视方向剖面结构示意图；

图4为本发明的主机箱剖面结构示意图；

图5为本发明的成像结构箱剖面结构示意图。

图中：1、工作台；2、支撑脚；3、操作键盘；4、电脑；5、液压装置；6、驱动伸缩杆；7、立柱；8、第一驱动电机；9、打标机构；10、自动伸缩杆；11、激光组件；12、成像结构箱；13、第一红外线感应装置；14、传送带；15、第二驱动电机；16、支撑架；17、凹槽；18、毛刷；19、散热条形孔；20、主机箱；21、第一滑块；22、螺纹杆；23、第一滑槽；24、第二滑块；25、第二滑槽；26、风扇；27、遮光板；28、连接板；29、主转轴；30、主动辊；31、从动轴；32、从动辊；33、运行主机；34、散热片；35、激光发射端；36、CCD摄像机；37、第一通孔；38、第二通孔；39、第一光学镜片；40、第二光学镜片；41、LED灯管；42、第二红外线感应装置。

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。

实施例一：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种可自动定位的激光打标机，包括工作台1，工作台1的底部固定连接有支撑脚2，工作台1的上表面设置有电脑4和操作键盘3，工作台1的上表面固定安装有液压装置5，液压装置5的输出轴固定连接有驱动伸缩杆6，驱动伸缩杆6远离液压装置5的一端固定连接有立柱7，立柱7的侧壁开设有第一滑槽23，立柱7的顶部固定安装有第一驱动电机8，第一驱动电机8的输出轴延伸至第一滑槽23的顶部并固定连接有螺纹杆22，螺纹杆22贯穿并螺纹连接有第一滑块21，工作台1的上表面开设有第二滑槽25，工作台1通过设置的第二滑槽25滑动连接有第二滑块24，第二滑块24的顶部与立柱7固定连接，第一滑块21的侧壁固定连接有打标机构9，打标机构9的侧壁固定连接有自动伸缩杆10，自动伸缩杆10远离打标机构9的一端固定连接有激光组件11，激光组件11的底部设置有激光发射端35，自动伸缩杆10的外壁固定连接有连接板28，连接板28的底部固定连接有成像结构箱12，成像结构箱12的外壁固定安装有第二红外线感应装置42，工作台1的上表面且靠近支撑架16的位置固定安装有第一红外线感应装置13，成像结构箱12的顶部和底部均开设有第一通孔37，成像结构箱12的内部设置有CCD摄像机36、第一光学镜片39和第二光学镜片40，且第一光学镜片39呈45度角与第一通孔37相对应，第一滑块21与第一滑槽23相适配，激光发射端35与第一通孔37相对应，螺纹杆22的底部与立柱7转动连接。

本实施方案中，使用时，在电脑4系统设置好控制程序，分别启动第一驱动电机8、第二驱动电机15和液压装置5，第一红外线感应装置13感应到打标产品，将信息传输给电脑4控制系统，控制系统发出指令液压装置5控制驱动伸缩杆6的伸缩，带动立柱7底部的第二滑块24在第二滑槽25内滑动，以此调整立柱7的横向位置，通过第二红外线感应装置42感应打标产品在传送带14的位置后，反馈给控制系统，促使自动伸缩杆10对应打标产品做出伸缩，以此调整激光组件11的纵向位置，同时控制系统会通过第一驱动电机8控制打标机构9的垂直高度位置，第一驱动电机8带动螺纹杆22转轴，实现第一滑块21在第一滑槽23内的上下滑动，打标机构9随之移动，成像结构箱12内的第一光学镜片39为半透半反射镜片，即镜片的一面可以选择穿透某一波长的光，另一面则光不可穿透但可以反射，第一光学镜片39和CCD摄像机36位于同一水平中心轴，第一光学镜片39面向CCD摄像机36倾斜45度设置，是为了将被打标产品反射90度使其成像在CCD摄像机36上，方便CCD摄像机36捕捉图像并录入到电脑4系统上，第一通孔37的面积大于第一光学镜片39的投影面积，第一光学镜片39的一面可穿透激光，另一面则可反射可见光使其成像在CCD摄像机36上，CCD摄像机36捕捉到被打标产品的图像并录入至电脑4系统上，这就实现了在同一区域内同时完成图像收集和激光打标的两种功能，全程电脑4控制系统控制打标，从横向、纵向、垂直方向三个方向自动定位，不需要人工调节，打标精度高，减少了人力投入，降低了人工成本，此外，打标产品可在传送带14运行状态下完成打标，大大提高了打标的工作效率，提高生产力。

实施例二：

如图1-5所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：工作台1的外壁贴合有支撑架16，支撑架16的顶部开设有凹槽17，支撑架16的外壁固定安装有第二驱动电机15，第二驱动电机15的输出轴延伸至支撑架16的内部并固定连接有主转轴29，主转轴29的外壁固定连接有主动辊30，主动辊30通过设置的传送带14传动连接有从动辊32，从动辊32的内部贯穿并固定连接有从动轴31，从动轴31与支撑架16转动连接，凹槽17的底部固定安装有毛刷18。

本实施例中，第二驱动电机15带动主转轴29转动，进而带动主动辊30，通过传送带14带动从动辊32和从动轴31在支撑架16上转动，传送带14转动过程中，安装在凹槽17底部的毛刷18对传送带14的表面有清理的作用，通过传送带14传输打标产品，产品的位置摆放没有严格的限定，打标面朝上即可，不需要采用夹具对产品进行固定再进行打标，也不需要对不同的产品设计不同的夹具，可以实现不同种类产品的打标，使用灵活，实用性高，生产成本降低。

实施例三：

如图1-5所示，在实施例一、实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：工作台1的底部设置有主机箱20，主机箱20的内部设置有运行主机33，运行主机33的外壁固定安装有多个散热片34，主机箱20的侧壁开设有散热条形孔19，主机箱20的侧壁固定安装有风扇26。

本实施例中，使用过程中，主机箱20内的运行主机33会产生大量的热量，当运行主机33稳定过高时，会导致信息的接收和控制程序指令的延迟，降低打标的精度，通过散热片34导出热量散出，启动风扇26使得主机箱20内部形成流动气流，热量从散热条形孔19散出，提升运行主机33的性能。

实施例四：

如图1-5所示，在实施例一、实施例二、实施例三的基础上，本发明提供一种技术方案：成像结构箱12的底部固定连接有遮光板27，遮光板27的底部固定安装有LED灯管41，遮光板27的内部开设有第二通孔38，且第二通孔38与第一通孔37相对应。

本实施例中，遮光板27设置在成像结构箱12下表面的第一通孔37上，遮光板27上开设有与第一通孔37大小相同的第二通孔38，由于某些被打标的产品表面光滑容易反光，所以采用遮光板27更加有利于成像和图像捕捉，在遮光板27的底部设置有LED灯管41，在光线不足的情况下提供照明，从而也帮助成像和图像捕。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，在电脑4系统设置好控制程序，分别启动第一驱动电机8、第二驱动电机15和液压装置5，第二驱动电机15带动主转轴29转动，进而带动主动辊30，通过传送带14带动从动辊32和从动轴31在支撑架16上转动，传送带14转动过程中，安装在凹槽17底部的毛刷18对传送带14的表面有清理的作用，当需要打标的产品打标的面朝上在传送带14上传送时，第一红外线感应装置13感应到打标产品，将信息传输给电脑4控制系统，控制系统发出指令液压装置5控制驱动伸缩杆6的伸缩，带动立柱7底部的第二滑块24在第二滑槽25内滑动，以此调整立柱7的横向位置，通过第二红外线感应装置42感应打标产品在传送带14的位置后，反馈给控制系统，促使自动伸缩杆10对应打标产品做出伸缩，以此调整激光组件11的纵向位置，同时控制系统会通过第一驱动电机8控制打标机构9的垂直高度位置，第一驱动电机8带动螺纹杆22转轴，实现第一滑块21在第一滑槽23内的上下滑动，打标机构9随之移动，成像结构箱12内的第一光学镜片39为半透半反射镜片，第一光学镜片39面向CCD摄像机36倾斜45度设置，将被打标产品反射90度使其成像在CCD摄像机36上，方便CCD摄像机36捕捉图像并录入到电脑4系统上，第一光学镜片39的一面可穿透激光，另一面则可反射可见光使其成像在CCD摄像机36上，CCD摄像机36捕捉到被打标产品的图像并录入至电脑4系统上，这就实现了在同一区域内同时完成图像收集和激光打标的两种功能，遮光板27设置在成像结构箱12下表面的第一通孔37上，遮光板27上开设有与第一通孔37大小相同的第二通孔38，由于某些被打标的产品表面光滑容易反光，所以采用遮光板27更加有利于成像和图像捕捉，在遮光板27的底部设置有LED灯管41，在光线不足的情况下提供照明，从而也帮助成像和图像捕，使用过程中，主机箱20内的运行主机33会产生大量的热量，通过散热片34导出热量散出，启动风扇26使得主机箱20内部形成流动气流，热量从散热条形孔19散出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可自动定位的激光打标机，包括工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）的底部固定连接有支撑脚（2），所述工作台（1）的上表面设置有电脑（4）和操作键盘（3），所述工作台（1）的上表面固定安装有液压装置（5），所述液压装置（5）的输出轴固定连接有驱动伸缩杆（6），所述驱动伸缩杆（6）远离液压装置（5）的一端固定连接有立柱（7），所述立柱（7）的侧壁开设有第一滑槽（23），所述立柱（7）的顶部固定安装有第一驱动电机（8），所述第一驱动电机（8）的输出轴延伸至第一滑槽（23）的顶部并固定连接有螺纹杆（22），所述螺纹杆（22）贯穿并螺纹连接有第一滑块（21），所述工作台（1）的上表面开设有第二滑槽（25），所述工作台（1）通过设置的第二滑槽（25）滑动连接有第二滑块（24），所述第二滑块（24）的顶部与立柱（7）固定连接，所述第一滑块（21）的侧壁固定连接有打标机构（9），所述打标机构（9）的侧壁固定连接有自动伸缩杆（10），所述自动伸缩杆（10）远离打标机构（9）的一端固定连接有激光组件（11），所述激光组件（11）的底部设置有激光发射端（35），所述自动伸缩杆（10）的外壁固定连接有连接板（28），所述连接板（28）的底部固定连接有成像结构箱（12），所述成像结构箱（12）的外壁固定安装有第二红外线感应装置（42），所述工作台（1）的上表面且靠近支撑架（16）的位置固定安装有第一红外线感应装置（13）。

2.根据权利要求1所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述工作台（1）的外壁贴合有支撑架（16），所述支撑架（16）的顶部开设有凹槽（17），所述支撑架（16）的外壁固定安装有第二驱动电机（15），所述第二驱动电机（15）的输出轴延伸至支撑架（16）的内部并固定连接有主转轴（29），所述主转轴（29）的外壁固定连接有主动辊（30），所述主动辊（30）通过设置的传送带（14）传动连接有从动辊（32），所述从动辊（32）的内部贯穿并固定连接有从动轴（31），所述从动轴（31）与支撑架（16）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述工作台（1）的底部设置有主机箱（20），所述主机箱（20）的内部设置有运行主机（33），所述运行主机（33）的外壁固定安装有多个散热片（34），所述主机箱（20）的侧壁开设有散热条形孔（19），所述主机箱（20）的侧壁固定安装有风扇（26）。

4.根据权利要求1所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述成像结构箱（12）的顶部和底部均开设有第一通孔（37），所述成像结构箱（12）的内部设置有CCD摄像机（36）、第一光学镜片（39）和第二光学镜片（40），且所述第一光学镜片（39）呈45度角与第一通孔（37）相对应。

5.根据权利要求4所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述成像结构箱（12）的底部固定连接有遮光板（27），所述遮光板（27）的底部固定安装有LED灯管（41），所述遮光板（27）的内部开设有第二通孔（38），且第二通孔（38）与第一通孔（37）相对应。

6.根据权利要求2所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述凹槽（17）的底部固定安装有毛刷（18）。

7.根据权利要求1所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述第一滑块（21）与第一滑槽（23）相适配。

8.根据权利要求1所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述激光发射端（35）与第一通孔（37）相对应。

9.根据权利要求1所述的一种可自动定位的激光打标机，其特征在于：所述螺纹杆（22）的底部与立柱（7）转动连接。

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