CN115157872B - 具有识别功能的双头激光打标机 - Google Patents

Abstract

本发明公开具有识别功能的双头激光打标机，包括夹具组件、控制组件以及激光头组件，夹具组件包括动力单元、导板和若干夹紧件，在动力单元带动导板转动后，夹紧件自导板外侧向内侧移动；夹紧件内部设置可滑动的若干第一杆，第一杆在夹紧件中的一侧设置第一金属件，第一金属件和夹紧件之间设置第一弹性件，在安装板中心设置用于放置的底板，在底板中心设置测试件，在测试件中对应第一杆滑动设置第二杆，在第二杆上设置第二金属件，在第二金属件和测试件之间设置第二弹性件；将第一杆和第二杆与第一变阻组件连接，第一杆和第二杆移动在第一变阻组件中，当第一杆和第二杆相向移动时，激光头组件的强度下降。实现自动选择使用适应工件厚度的激光强度。

Description

具有识别功能的双头激光打标机

技术领域

本发明涉及激光打标机技术领域，尤其是具有识别功能的双头激光打标机。

背景技术

激光打标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，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字。则激光打标机则是集成包括可以放射激光的激光头、用于夹持工件的夹爪夹具以及控制装置，一般工作时，将杯形工件放置在夹具上，夹具边旋转边被激光头打标，但是待加工的工件厚度不同，直接使用强度大的激光对薄的工件加工可能具有破坏性，同理在厚的加工件上使用强度小的激光时，打标的程度不达标，因此对此进行改进。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了具有识别功能的双头激光打标机。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：具有识别功能的双头激光打标机包括夹具组件、控制组件以及激光头组件，所述夹具组件包括动力单元、导板和若干夹紧件，在动力单元带动导板转动后，所述夹紧件自导板外侧向内侧移动；在导板上设置具有若干导向槽，在所述导板上方设有安装板，在所述安装板上设置若干轨道，在所述轨道上设有滑动块，所述滑动块上端与夹紧件连接，所述滑动块下端通过第一连接件与导向件连接，当导板转动且安装板固定时，所述导向件位于导向槽滑动，所述夹紧件向导板内侧移动；所述夹紧件内部设置可滑动的若干第一杆，第一杆在夹紧件中的一侧设置第一金属件，所述第一金属件和夹紧件之间设置第一弹性件，在所述安装板中心设置用于放置的底板，在底板中心设置测试件，在所述测试件中对应第一杆滑动设置第二杆，在所述第二杆上设置第二金属件，在所述第二金属件和测试件之间设置第二弹性件；将所述第一杆和第二杆与第一变阻组件连接，所述第一杆和第二杆移动在第一变阻组件中，当所述第一杆和第二杆相向移动时，激光头组件的强度下降。

上述方案中，优选的是，所述第一杆和第二杆通过反向控制组件与第一变阻组件连接，所述反向控制组件包两组连杆，所述连杆上对称设置滑槽，所述连杆上设置连接点。

上述方案中，优选的是，在所述测试件顶部设置顶杆，所述顶杆通过第三弹性件滑动设置在所述测试部之中，在所述安装板上设置套筒，在所述套筒中设置可滑动的套杆，安装板的下侧设置第二变阻组件，设置第三滑块和第四滑块设置在第二变阻组件中，所述套杆上设置锥形件，在第三滑块上方设置斜面，所述顶杆末端通过拉绳与第四滑块连接，所述第三滑块和第四滑块分别通过复位弹簧与支架连接。

上述方案中，优选的是，在第一金属件的一侧设置第一电磁铁，在所述夹紧件两端凸出部上设置按钮，当所述按钮触发关闭第一电磁铁时，所述第一推杆向导板内部移动，在所述第二金属件的一侧设置第二电磁铁，在所述底板上内嵌设置触发板，所述触发板关闭第二电磁铁。

上述方案中，优选的是，在所述导板下方设置转动板，所述转动板与所述安装板之间通过若干立柱连接，在所述导板中心底部设置齿轮，在所述齿轮一侧设置齿条，在所述齿条与转动板上的气缸连接。

上述方案中，优选的是，在转动板下方设置旋转单元，所述旋转单元包括转动电机、第一带轮、第二带轮和旋转平台，在底座板上转动连接第一带轮，所述第一带轮与转动电机连接，在所述旋转平台下方的底座板上转动设置第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间通过皮带连接。

上述方案中，优选的是，所述齿轮与立轴连接，所述立轴通过轴承设置旋转平台上，在所述立轴底部设置电滑环。

上述方案中，优选的是，还包括机架，所述夹具组件安装在所述机架上，在所述夹具组件的侧边至少设置两组激光头组件，所述激光头组件滑动设置在所述机架上。

上述方案中，优选的是，在所述测试件中设置限位组件，所述限位组件用于第二杆完成移动后将所述第二杆限位。

上述方案中，优选的是，所述触发板通过第四弹性件设置底板上，在所述触发板下方的底部上设置控制关闭第二电磁铁的按键。

本发明的有益效果是：在夹具组件套杆、套筒和测试件，可以通过将工件放置在触发板上，自动测量杯壁和杯低厚度的长度，以及配合第一变阻组件和第二变阻组件的作用，实现自动选择使用适应工件厚度的激光强度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明夹具组件示意图。

图3为本发明夹紧件在安装板的结构示意图。

图4为本发明导板的底面的结构示意图。

图5为本发明导板、安装板和转动板的装配示意图。

图6为本发明无顶杆、套杆和套轴的夹具组件的内部示意图。

图7为图6的A处放大图。

图8为本发明顶杆、套杆和套轴在安装板和导板之间的连接示意图。

图9为图8的B处放大图。

图10为本发明旋转单元的示意图。

图11为本发明限位组件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1-图11，具有识别功能的双头激光打标机，包括夹具组件、控制组件1和若干激光头组件2，在所述夹具组件至少两侧设置激光头组件2，在本实施例中，在所述夹具组件的上方和侧边均有设置所述激光头组件2，所述激光头组件2在控制组件1下可以对位于夹具组件中的工件57表面进行激光打标。所述激光头组件2设置在机架56上，可以滑动在所述机架56上，以保持适合的焦距，所述控制组件1均与激光头组件2和夹具组件连接，即所述控制组件1可以控制激光头组件2和夹具组件实现匹配的运动和强度控制。

夹具组件用于夹持杯形工件57，所述夹具组件包括动力单元3、导板4和若干夹紧件5，具体的，所述动力单元3带动所述导板4转动时，所述夹紧件5同时从导板4外侧向导板4内部移动，且所述夹紧件5的数量优选为三组，所述夹紧件5圆周设置在导板4上。

在所述导板4上设置与夹紧件5数量一致的导向槽6，所述导向槽6为弧形槽，所述导向槽6由导板4外侧向导板4曲向设置，在所述导板4上方设置安装板7，所述安装包括圆形中心以及若干延伸臂，在所述延伸臂上设置匹配夹紧件5位置和数量的轨道8，在所述轨道8滑动设置滑动块9，在所述滑动块9上方与所述夹紧件5连接，所述滑动块9下方则通过第一连接件11与导向件10连接，所述导向件10设置在所述导向槽6中，所述导向件10可滑动在所述槽中，且当所述导板4转动后，三组导向件10在三组导向槽6中同时向内侧滑动，由于滑动块9和夹紧件5相连接，因此三组夹紧件5均速的向导板4内侧移动实现将工件57夹紧。

所述动力单元3为导板4转动提供动力，所述动力单元3包括气缸48、齿轮46和齿条47， 具体的，在所述导板4下方设置转动板44，所述转动板44外形与所述安装板7匹配，两组的延伸臂上通过立柱45向其连接，所述导板4则设置在所述安装板7和转动板44之间，且和两者不直接接触，具体的，所述导板4通过导向件10与安装板7上的滑动块9连接，所述导板4的中心通过安装环59设置齿轮46，在所述导板4的底部滑动设置齿条47，所述齿条47啮合连接在所述齿轮46上，且所述齿条47与气缸48连接，控制气缸48的活塞位置便可以实现对齿轮46和导板4的转动以及转动方向的控制。

所述转动板44与旋转平台52连接，为了支撑所述导板4在位于所述安装板7和转动板44之间，穿过所述转动板44的中心设置立轴53，所述立轴53上与所述安装环59连接，所述立轴53通过轴承54安装在旋转平台52上，当所述导板4转动时，所述旋转平台52不受其影响。

进一步的，为了测量工件57壁的厚度，在所述夹紧件5内部设置第一杆12，优选的，所述夹紧件5的外形从上往下看，所述夹紧件5的两端凸出，夹紧件5的中部内凹，因此所述第一杆12滑动在内凹处，进一步的，所述第一杆12的一端且位于夹紧件5内部的设置第一金属件13，所述第一金属件13和夹紧件5之间设置第一弹性件14，当所述第一弹性件14处于无外力影响下，所述第一杆12向远离所述夹紧件5的方向移动，在所述第一金属件13一侧设置第一电磁铁39，当所述第一电磁铁39通电时，所述第一金属件13磁性吸附在其上，即是第一杆12不超过两端凸出部的距离。

同理在所述安装板7中心设置测试件16，所述测试间底部设置有与第一杆12位置、数量、大小匹配的第二杆17，所述第二杆17在测试件16内部也设置第二金属件18，所述第二金属件18通过第二弹性件19与测试件16的内部连接，在所述第二金属件18一侧设置第二电磁铁40，当所述第二电磁铁40通电时，所述第二杆17滑动至与第二电磁铁40磁性吸附。

一般在工件57外侧需要被夹具组件的夹紧件5夹紧，通过三组夹紧件5的六组凸起部对工件57进行定位和夹持，在六组凸起部的其中一组上设置按钮41，所述按钮41被按下时，所述第一电磁铁39断电，所述第一杆12将与工件57的外壁相抵。

进一步的，在所述安装板7的上部设置底板15，所述工件57一般放置在所述底板15上，所述夹紧件5可以滑动在所述底板15上，在所述底板15中内嵌设置触发板42，所述触发板42通过第四弹性件43设置在上，在所述安装板7底部设置控制第二电磁铁40的开关，当所述触发板42克服第四弹性件43与开关接触时，所述第二电磁铁40断电，所述第二杆17在第二弹性件19的作用下向工件57内壁移动，即相对的，所述第一杆12和第二杆17将工件57内壁夹持。

为了进一步通过夹持的厚度改变激光的强度，所述第一杆12和第二杆17通过反向控制组件1与第一变阻组件连接，所述第一变阻组件通过电连接至控制系统进而控制激光强度，所述第一变阻组件包括电阻丝23、固定件25和支架24，将所述固定件25固定在所述支架24之间，将所述电阻丝23缠绕在所述固定件25上，将第一滑块26和第二滑块27均滑动连接在所述电阻丝23的外侧，为了其滑动的稳定性，所述支架24包括导杆63，将所述第一滑块26和第二滑块27均滑动连接在所述导杆63上，且所述支架24和导杆63均为绝缘材料制成，所述第一滑块26和第二滑块27均连接至电路中，当所述第一滑块26和第二滑块27相向而行时，接入的电阻减少，在电路其余条件不变的情况下电流增大，激光强度则加强，当所述第一滑块26和第二滑块27相反移动时，接入电阻变大，激光强度则减弱。

当第一杆12和第二杆17相向移动时越靠近时，即代表工件57的壁越薄，需要的激光强度需要适当降低，因此所述第一杆12和第二杆17通过反向控制组件1与第一滑块26和第二滑块27连接，实现当所述第一杆12和第二杆17相向移动时，所述第一滑块26和相反移动。

所述反向控制组件1包括两组连杆20，两组连杆20分别将第一杆12和第一滑块26连接，第二杆17和第二滑块27连接，所述连杆20包括对称设置两组滑槽21，在连杆20上侧的滑槽21中，将所述第一杆12通过插销置于滑槽21中，且所述第一杆12、连杆20和插销为转动连接，即所述连杆20和第一杆12之间相对可以转动也可以相对移动，同理连杆20下方的滑槽21也同样与第一滑块26连接，便可以实现当所述第一杆12在导杆63上移动时，所述第一滑块26在固定件25上移动。同样的，所述第二滑块27和第二杆17之间也如同上述连接方式连接。

在所述轨道8中部设置用于连杆20移动和转动的空槽60，且所述连杆20上设置连接件，所述连接点22优选设置在连杆20的中部，将所述连接点22通过轴体转动设置轨道8上，所述第一变阻组件与导板4并不接触，其随之安装板7运动而运动。

针对杯底外的厚度测量，优选的在所述测试件16上方通过第三弹性件29设置顶杆28，当所述工件57放置套在顶杆28上时，所述顶杆28在第三弹性件29的作用下，始终与工件57底部相抵，在所述安装板7的外侧设置套杆34和套筒33，将所述套筒33固定在所述安装板7上，将所述套杆34滑动连接在套筒33之间，且在手动调节下，将所述套杆34的顶部与工件57底部的外侧对齐，即所述套杆34和顶杆28之间的距离为工件57的厚度。优选的，所述套杆34和套筒33内部为螺纹连接，所述套杆34通过转动控制套杆34的高度。

在所述安装板7下方设置第二变阻组件30，所述第二变阻组件30与第一变阻组件一致，但是第二变阻组件30还包括两组复位弹簧38，具体的，将所述第二变阻组件30的第三滑块31和第四滑块32分别通过一组复位弹簧38与支架24连接，且所述顶杆28底部通过拉绳37与所述第三滑块31连接，所述拉绳37穿过所述安装板7和测试件16的中心与顶杆28底部连接，在所述第四滑块32上设置斜面36，在所述套杆34底部设置锥形件35，且所述锥形件35的锥面与斜面36匹配，当所述套杆34转动时，所述锥形件35持续向下，此时在斜面36的作用下，所述第四滑块32向第三滑块31移动，当工件57底部克服第三弹性件29将顶杆28向下压后，在复位弹簧38的作用下，所述第三滑块31向第四滑块32移动，再次过程中，所述第三弹性件29的弹力大于复位弹簧38。

进一步的，将工件57放置在所述底板15上时，所述工件57内部将先将顶杆28下压，所述第三滑块31在复位弹簧38的作用下，先向第四滑块32移动，将所述套杆34与工件57外部对齐后，确定匹配该厚度的激光强度。

同时在杯形工件57的侧面打标过程中，所述杯体需要转动，确保打标的稳定，将所述转动板44与旋转单元连接，所述旋转单元除了旋转平台52还包括电机、第一带轮50、第二带轮51，将所述转动板44与旋转平台52连接，在本实施例中旋转平台52的型号为TS130-10K，在所述旋转平台52底部设置底座板58，所述底座板58上可转动设置第一带轮50和第二带轮51，且将所述第一带轮50和第二带轮51通过皮带传动组件，在所述底座板58上方设置罩体，将所述第一带轮50与转动电机49连接，优选的，第一带轮50和第二带轮51完全一致，且其型号为TAA5M-40-150，所述转动电机49优选为型号为86HS45D的两相混合式步进电机，当所述转动电机49带动所述第一带轮50转动后在皮带的作用下，所述第二带轮51带动旋转平台52将夹具组件转动。

进一步的，在所述旋转平台52中心，该中心也是转动板44和安装板7的中心，在旋转平台52中设置型号为3002004-06的电滑环55，所述电滑环55用于旋转设备的信号传递以及交换，所述电滑环55电连接控制组件1组件中。

进一步的，所述测试件16中的第二杆17为圆周设置了三组，为了提高在第二杆17在支撑起工件57内部时的稳定性，在所述测试件16的底部设置限位组件，在所述第二金属件18所有的外侧设置第三电磁铁61，在第二杆17上设置控制启动第三电磁铁61的按键62，当第二杆17抵在工件57的内壁时，所述电磁铁通电将第二金属件18在吸附其上，实现第二杆17不能滑动，此时再去启动夹紧件5，针对侧壁较薄的工件57，不会使其在夹紧件5的作用下发生形变，保持稳定性，便于打标。

工作原理：将工件57放置在底板15且位于测试件16之外，当所述工件57置于触发板42上时，其重力将触发板42克服第四弹性件43使得触发板42与开关接触后，所述第二电磁铁40断电，所述第二杆17和第二金属件18在第二弹性件19的作用下向工件57移动，将其撑在底板15的圆心处；

当第二杆17上的开关与工件57内壁接触后，第三电磁铁61启动后，将所述第二金属片固定在第三电磁铁61上，所述第二杆17不能滑动在测试件16中，同时可以将工件57内部撑开；

当所述工件57压缩顶杆28后，在复位弹簧38的作用下，所述第三滑块31向第四滑块32一侧移动，将所述套杆34移动至与工件57最高处平行后，位于工件57上方的激光强度调整至适合的强度；

此时再通过控制组件1将夹紧件5夹住所述工件57的外侧后，且在第二杆17的支撑下，工件57不容易变形，第一杆12和第二杆17夹持工件57侧壁后，通过连杆20反向移动第一滑块26和第二滑块27实现位于工件57侧面的激光强度适配；

激光头组件2依次工作，完成打标后，将夹紧件5远离工件57，手动将工件57从垂直方向移动至脱离夹具组件，第二杆17恢复至初始位置，完成周而复始的加工工作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.具有识别功能的双头激光打标机，包括夹具组件、控制组件以及激光头组件，其特征在于：所述夹具组件包括动力单元、导板和若干夹紧件，在动力单元带动导板转动后，所述夹紧件自导板外侧向内侧移动；

在导板上设置具有若干导向槽，在所述导板上方设有安装板，在所述安装板上设置若干轨道，在所述轨道上设有滑动块，所述滑动块上端与夹紧件连接，所述滑动块下端通过第一连接件与导向件连接，当导板转动且安装板固定时，所述导向件位于导向槽滑动，所述夹紧件向导板内侧移动；

所述夹紧件内部设置可滑动的若干第一杆，第一杆在夹紧件中的一侧设置第一金属件，所述第一金属件和夹紧件之间设置第一弹性件，在所述安装板中心设置用于放置工件的底板，在底板中心设置测试件，在所述测试件中对应第一杆滑动设置第二杆，在所述第二杆上设置第二金属件，在所述第二金属件和测试件之间设置第二弹性件；

将所述第一杆和第二杆与第一变阻组件连接，所述第一变阻组件包括电阻丝、固定件和支架，将所述固定件固定在所述支架之间，将所述电阻丝缠绕在所述固定件上，将第一滑块和第二滑块均滑动连接在所述电阻丝的外侧，所述支架包括导杆，将第一滑块和第二滑块均滑动连接在所述导杆上；

所述第一杆和第二杆通过反向控制组件与第一变阻组件连接，所述反向控制组件包两组连杆，两组连杆分别将第一杆和第一滑块连接，第二杆和第二滑块连接，所述连杆上对称设置滑槽，在连杆上侧的滑槽中，将所述第一杆通过插销置于滑槽中，且所述第一杆、连杆和插销为转动连接，连杆下方的滑槽与第一滑块连接且连接方式与连杆上方滑槽和第一杆的连接方式相同，当所述第一杆在导杆上移动时，所述第一滑块在固定件上移动，第二杆和第二滑块的连接方式与第一杆和第一滑块的连接方式相同，当所述第二杆在导杆上移动时，所述第二滑块在固定件上移动；当所述第一杆和第二杆相向移动时，激光头组件的强度下降；

在第一金属件的一侧设置第一电磁铁，在所述夹紧件两端凸出部上设置按钮，当所述按钮触发关闭第一电磁铁时，所述第一杆向导板内部移动，在所述第二金属件的一侧设置第二电磁铁，在所述底板上内嵌设置触发板，所述触发板关闭第二电磁铁；

所述触发板通过第四弹性件设置底板上，在所述触发板下方的底部上设置控制关闭第二电磁铁的按键。

2.根据权利要求1所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：所述连杆上设置连接点，所述连接点设置在连杆的中部，将所述连接点通过轴体转动设置轨道上，所述第一变阻组件与导板并不接触。

3.根据权利要求1所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：在所述测试件顶部设置顶杆，所述顶杆通过第三弹性件滑动设置在所述测试件顶部之中，在所述安装板上设置套筒，在所述套筒中设置可滑动的套杆，安装板的下侧设置第二变阻组件，设置第三滑块和第四滑块设置在第二变阻组件中，所述套杆上设置锥形件，在第四滑块上方设置斜面，所述锥形件的锥面与斜面匹配，所述顶杆末端通过拉绳与第三滑块连接，所述第三滑块和第四滑块分别通过复位弹簧与支架连接。

4.根据权利要求1所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：在所述导板下方设置转动板，所述转动板与所述安装板之间通过若干立柱连接，在所述导板中心底部设置齿轮，在所述齿轮一侧设置齿条，在所述齿条与转动板上的气缸连接。

5.根据权利要求4所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：在转动板下方设置旋转单元，所述旋转单元包括转动电机、第一带轮、第二带轮和旋转平台，在底座板上转动连接第一带轮，所述第一带轮与转动电机连接，在所述旋转平台下方的底座板上转动设置第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间通过皮带连接。

6.根据权利要求5所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：所述齿轮与立轴连接，所述立轴通过轴承设置旋转平台上，在所述立轴底部设置电滑环。

7.根据权利要求1所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：还包括机架，所述夹具组件安装在所述机架上，在所述夹具组件的侧边至少设置两组激光头组件，所述激光头组件滑动设置在所述机架上。

8.根据权利要求1所述的具有识别功能的双头激光打标机，其特征在于：在所述测试件中设置限位组件，所述限位组件用于第二杆完成移动后将所述第二杆限位。